2、一汽车由静止开始做匀加速直线运动，当它的位移为s/2时，速度为v，则当它的位移为s时，它的速度为：

A、2v　　　 B、4v　　　　 C、v　　　　 D、v

1、做匀加速直线运动的质点，运动了ts，则以下说法正确的是：

A、它的初速度越大，通过的位移一定越大

B、它的加速度越大，通过的位移一定越大

C、它的末速度越大，通过的位移一定越大

D、它的平均速度越大，通过的位移一定越大

1]

(A)²⁷₁₃Al+₂⁴He→³⁰₁₅P+X　 (B)¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+X

(C)²₁H+γ→¹₀n+X　　　　 (D)³₁H+X→⁴₂He+¹₀n

答案:BC

★★★10.若元素A的半衰期为4d,元素B的半衰期为5d,则相同质量的A和B,经过20d

后,剩下元素A和元素B的质量之比m_A：m_B是(　 　　 ).[1]

(A)30：31　　　 (B)31：30　　　 (C)1：2　　　　 (D)2：1

答案:C

★★★11元素X是A的同位素,分别进行下列哀变：X.则下面说法中正确的是(　 ).[1]

(A)Q和S不是同位素　　　　 (B)X和R的原子序数相同

(C)X和R的质量数相同　　　 (D)R的质子数多于前述任何元素

答案:D

纵向应用

★★12.下列说法中正确的是(　 ).(1999年广东高考试题)[1]

(A)“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的

(B)玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态

(C)放射性元素的半衰期与温度、压强无关

(D)同一元素的两种同位素,其原子核内的质子数相同而中子数不同

答案:BCD

★★13.用中子轰击硼核¹⁰₅B发生的核反应是：¹⁰₅B+¹₀n→⁷₃Li+X,其中的X粒子应是(　 ).[1]

(A)α粒子　　　 (B)β粒子　　　 (C)质子　　　　 (D)中子

答案:A

★★14.α粒子轰击硼10生成氮13和χ粒子.氮13具有放射性,放出y的粒子并生成碳13,则χ粒子和y粒子分别是(　 　　 ).[1]

(A)质子和中子　　　 (B)质了和电子　　　 (C)中子和电子　　　 (D)中子和正电子

答案:D

★★★15.天然放射性元素²³²₉₀Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成²⁰⁸₈₂Pb(铅).下列论断中止确的是(　　 ).(1998年全国高考试题)[1.5]

(A)铅核比钍核少24个中子

(B)铅核比钍核少8个质子

(C)衰变过程中共有4次α衰变和8次β哀变

(D)衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变

答案:BD

★★★16.某放射性同位素样品,在21d甲衰减掉7/8,它的半衰期是( 　　 ).[1]

(A)3d　　　　　　 (B)5.25d　　　　　　　 (C)7d　　　　　　 (D)10.5d

答案:C

★★★17.完成下列核反应方程：

²⁷₁₃A1→P³⁰₁₅+_________.¹⁴₇N+¹₀n→¹⁴₆C+__________________.¹⁴₆C→¹⁴₇N+__________________.[1]

答案:

★★★18.活着的有机体中,¹⁴C对¹²C的比与大气中是相同的,约为1：7.7×10¹¹.有机体死亡后,由于¹⁴C的β衰变,其含量就不断减少.因此,考古人员测量出土占生物体遗骸中每克碳中现有的¹⁴C含量,就可以根据¹⁴C的半衰期(r=5730a[年])推知该生物体的死亡年代.现测知某一占墓中1g碳中所含¹⁴C为1.04×10^-12g.试确定墓主死亡年代.[4]

答案:1840年前

★★★19.同位素原子在许多方面有着广泛的应用：1934年,科学家在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子,更意外的是,拿走α放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍能继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.[5]

(1)写出α粒子轰击铝箔(²⁷₁₃A1)产生中子的核反应方程式

(2)上述产生的具有放射性的同位素叫作放射性同位素,写出其产生正电子的核

反应方程式.

(3)简要说明放射性同位素的应用,并至少举出两个实际应用的例子.

答案:(1)，(2)，(3)利用射线辐射育种,作为示踪原子检查管道等

★★★★20.铀238的半衰期是4.5×10⁹a(年),假使一块矿石中含有1kg铀238,经45亿年后还剩多少铀238？假设发生衰变的铀238都变成了铅206,矿石中含有多少铅?这时铀铅比例是多少?写出矿石中铀、铅比例随时间变化的一般关系式,并说明能否根据这种铀铅比例削断出矿石的年龄.[8]

答案:剩余铀0.5kg；矿石中含有铅0.43kg；铀铅比例为1.15：1

横向拓展

★★21.一个静止的、质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子

后,原子核的剩余部分的速度u等于(　　 ).[1.5]

(A)-v　　　 (B)　　　 (C)　　　 (D)

答案:B

★★★22.目前普遍认为,质子和中子都是被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为2/3e,d夸克带电量为-1/3e,e为基元电荷.下列论断中可能正确的是(　 ).[5]

(A)质子中1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成

(B)质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成

(C)质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成

(D)质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成

答案:B

★★★23.我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素.为了证明人工合成的牛胰岛素与天然的是否为同一物质,在人工合成牛胰岛素过程中掺了放射性¹⁴C,然后将人工合成的牛胰岛素与天然的混合得到了放射性¹⁴C分布均匀的结晶物,从而证明了两者都是同一物质,为我国在国际上首先合成具有生物活性牛胰岛素提供了有力证据.在人工合成过程中掺入放射性¹⁴C的用途是(　 ).

(A)催化剂　　　 (B)媒介质　　　 (C)组成元素　　 (D)示踪原子

答案:D

★★★24.在匀强磁砀中,一个静止的氡核²²²₈₆Rn发生α衰变.放出的α粒子速度与磁场垂直,氡核的剩余部分(即钋核)和粒子都将分别以一定的半径在磁场中作圆周运动.试求α粒子和钋核作圆周运动的半径之比,并说明这两个粒子运动轨迹的相互关系.[2]

答案:42：1,外切

★★★★25.科学家发现太空γ射线一般都是从很远的星体放射出来的.当γ射线爆发时,在数秒所产生的能量,相当于太阳在过去一百亿年所发出的能量总和的1000倍左右,大致相当于将太阳全部质量转变为能量的总和.科学家利用超级计算机对γ射线爆发的状态进行了模拟,经过模拟,发现射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍塌”过程,只有星球“坍塌”时所放出的能量,才可以发出这么巨大的能量.已知太阳光照射到地球上大约需要8min时间,由此来估算,宇宙中一次γ射线爆发所放出的能量(G=6.67×10¹¹N·、m²／kg²).[5]

答案:J

★★★★26.一静止的硼核(¹⁰₅B)吸收一个慢中子(速度可忽略)后,转变成锂核(⁷₃Li)并发出一个粒子,已知该粒子的动能为1.8MeV,求锂核的动能.[5]

答案:1.03MeV

重核裂变　　 轻核聚变　　 核能

双基训练

★1.对于下述四个核反应方程说法中正确的有(　 ).[1.5]

①

②能量

③

④

(A)①是发现中子的核反应方程　　 (B)②是链式反应方程

(C)⑧是核裂变方程,其中x=10　　　　 (D)④是α衰变方程,其中Y是质子

答案:AC

★2.太阳辐射能量主要来自太阳内部的( 　　 ).[1.5]

(A)化学反应　　 (B)放射性衰变　　　 (C)裂变反应　　 (D)热核反应

答案:D

★★3.设质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂和m₃,那么,当一个质子和一个中子结合

成一个氘核时,释放的能量是(　 ).[1]

(A)mc².　　　　　　 (B)(m₁+m₂)c²

(C)(m₃-m₂-m₁)c² (D)(m₁+m₂-m₃)c²

答案:D

★★4.一个锂核(⁷₃Li)受到一个质子的轰击,变成2个α粒子,这一过程的核反应方程为_________.已知一个氢原子的质量是1.6736×10^-27kg,一个锂原子的质量是11.6505×10^-27kg,一个氦原子的质量是6.6466×10^-27kg,上述核反应所释放的能量等于__________________J(最后结果取三位有效数字).[2]

答案:,2.78MeV

纵向应用

★★★5.用中子轰击锂核(⁶₃Li)发生核反应,生成氚和α粒子外放出4.8MeV的能量.(1)写出核反应方程式.(2)求出质量亏损.(3)若中子与锂核是以等值反向的动量相碰,则氚和α粒子的动能之比是多少?(4)α粒子的动能多大?[6]

答案:(1)+→++4.8MeV,(2)0.0052u,(3)3：4,(4)2.7MeV

★★★6.两氘核发生了如下核反应：²₁H+²₁H→³₂He+¹₀n,其中氘核质量为2.0136u,氦核质量为3.0150u,中子质量为1.0087u.

(1)求核反应中释放的核能.

(2)在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.

(3)假设反应中产生的氦核沿直线向原来静止的碳核(¹²₆C)接近,受库仑力的影响,当它们距离最近时,两个原子核的动能各是多少?[7]

答案:(1)3.26MeV,(2)0.99MeV,0.97MeV,(3)0.04MeV.0.16MeV,

★★★7.核电站的发电原理是通过核裂变产生巨大的能量,完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：²³⁵₉₂u+¹₀n→¹⁴¹Ba+⁹²Kr+_________,并计算1个铀核裂变放出的能量是多少(结果保留两位有效数字,²³⁵₉₂U、¹⁴¹₅₆Ba、⁹²₃₆Kr和中子的质量分别为235.0493u,140.9139u,91.8973u和1.0087u,1u=1.66×10^-2727kg).

答案:J

横向拓展

★★★8.在原子反应堆中,用石墨作减速剂,将铀核裂变产生的快中子变成慢性中子,若初述度为v₀的中子与碳原子发生弹性正碰,且碳原子在碰撞前是静止的.求中子与50个碳原子核发生碰撞后的速度(已知碳核的质量是中子质量的12倍).[5]

答案:

★★★9.太阳内部持续小断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.

(1)写出这个核反应方程.

(2)这一核反应能释放多少能量?

(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×10²⁶J,则太阳每秒减少的质量为多少千克?

(4)若太阳质量减少万分之三,热核反应就不能继续进行,计算太阳还能存在多少年?(m_p=1.0073u,m_a=4.0015u,,m_e=0.00055u)[5]

答案:(1),(2)J,(3)kg,(4)a

★★★★10.利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大.目前,核能发电技术已经成熟.[10]

(1)核反应堆中的“燃料”是²³⁵₉₂U+¹₀n→⁹⁰₍₎Sr+^{(　　 )}₅₄Xe+10¹₀n,填写括号中的数值.

(2)一座100万千瓦的核电站,每年需要多少吨浓缩铀?已知铀核的质量为235.0439u,中子质量为1.0087u,锶(Sr)核的质量为89.9077u,氙核(Xe)的质量为135.9072u,1u=1.66×10^-27kg,浓缩铀中铀235的含量占2%.

(3)同样功率(100万千瓦)的火力发电站,每年要消耗多少吨标准煤(已知标准煤的燃烧值为3.08×10⁷J／kg)?

(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染,需采取哪些措施(举2种)?

答案:(1),(2)27t,(3)1.1×10⁶t,(4)修建水泥层,屏蔽防护,废料深埋等.

1]

(A)3条　　　　 (B)4条　　　　 (C)5条　　　　　　 (D)6条

答案:D

★★★12.处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为ν₁、ν₂、ν₃的三种光,且ν₁＜ν₂＜ν₃则该照射光的光子能量为( 　　 ).(1998年全国高考试题)[2]

(A)　 hν₁ (B)hν₂ (C)hν₃ (D)h(ν₁+ν₂+ν₃)

答案:C

★★★★13.按照玻尔理论,下列关于氢原子的论述中正确的是( ).(2000年全国高考试题)[1.5]

(A)第m个定态和第n个定态的轨道半径r_m和r_n之比为r_m：r_n=m²：n²

(B)第m个定态和第n个定态的能量E_m和E_n之比为E_m：E_n=n²：m²

(C)电子沿某一轨道绕核运动,若其圆周运动的频率是ν,则其发光频率也是ν

(D)若氢原子处于能量为E的定态,则其发光频率为v=E/h

答案:AB

横向拓展

★★★14.玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时,与卢瑟福的核式结构学说观点不同的是(　 ).[2]

(A)电子绕核运动的向心力,就是电子与核之间的静电引力

(B)电子只能在一些不连续的轨道上运动

(C)电子在不同轨道上运动时的能量不同

(D)电子在不同轨道上运动时的静电引力不同

答案:B

★★★15.卢瑟福的实验证明,两个原子核之间的斥力,在它们之间距离小到10¹⁴m时,还遵守库仑定律.试求两质子在相距10^-14m时的加速度.已知质子的质量是1.67×10^-27kg.[2]

答案:m/s²

★★★16.α粒子质量为6.68×10^-27kg,以速度v=2.0×10⁷m／s轰击金箔后,速度方向偏转了180°.试求粒子与金原子核最接近时,所具有的电势能(以α粒子远离金原子核时的电势能为零).[3]

答案:J

★★★★17.氢原子核外电子在第一轨道上运动时,能量E=-13.6eV,轨道半径r₁=0.53×10^-10m.这时电子运动的动能是多少电子伏?电势能是多少电子伏?[3]

答案:13.6eV,-27.2eV

★★★★18.氢原子中电子离核最近的轨道半径r₁=0.53×10^-10m,试计算电子在该轨道上运动时的等效电流.[3]

答案:

天然放射现象及原子核的人工转变

双基训练

★1.天然放射性现象中²³⁸₉₂U发生α衰变后变成²³⁴₉₀Th,已知₉₂²³⁸U、²³⁴₉₀Th和α粒子的质量分别是m₁、m₂和m₃,它们之间应满是( ).[1]

(A)m₁=m₂+m₃ (B)m₂=m₁+m₃

(C)m₁>₂+m₃ (D)m₁<m₂+m₃

答案:C

★2.天然放射现象的发现揭示了(　 ).(1999年上海高考试题)[1]

(A)原子不可再分　　　　 (B)原子的核式结构

(C)原子核还可再分　　　 (D)原子核由质子和中子组成

答案:C

★3.放射性元素发生β衰变放出一个电子,这个电子是(　　 ).[1]

(A)核外电子向内层轨道跃迁时放出来的

(B)核内有电子受激发后由核内射出来的

(C)核内有一个质子分裂时放出的

(D)核内中子转化为质子时放出来的

答案:D

★4.根据布拉凯特的充氮云室实验可知( 　　 ).[1]

(A)质子是α粒子直接从氮核中打出来的

(B)α粒子打进氮核后生成一个复核,这个复核放出一个质子

(C)云窒照片中.分叉后短而粗的是质子的径迹

(D)云室照片中,短而粗的是α粒子的径迹

答案:B

★5.用α粒子轰击铍时得到原子核¹²₆C,同时放出一种射线,关于这种射线的说法与事

实不相符的是(　 ).[1]

(A)它来自原子核　　　　　　　　 (B)它能穿透几厘米的铅

(C)它在磁场中不发生偏转　　　　 (D)它是一种带电粒子流

答案:D

★6.同位素是指( 　　 )[1]

(A)质子数相同而核子数不同的原子　　　　 (B)核子数相同而中子数不同的原子

(C)核子数相同而质子数不同的原子　　　　 (D)中子数相同而核子数不同的原子

答案:A

★★7.关于γ射线,下列说法中正确的是( 　　 ).[1]

(A)是核外电子由外层轨道向内层轨道跃迁时产生的

(B)衰变时伴随α射线或β射线产生的

(C)是原子核由高能级向低能级跃迁时产生的

(D)是不带电的高速中子流

答案:BC

★★8.如图所示,由天然放射性元素钋(P_o)放山的射线χ₁,轰击铍(⁹₄Be)时会产生粒子流χ₂,用粒子流χ₂轰击石蜡时会打出粒子流χ₃,经研究知道(　 ).[1]

(A)χ₁为α粒子,χ₂为中子

(B)χ₁为α粒子,χ₃为质子

(C)χ₂为质子,χ₃为中子

(D)χ₂为质子,χ₃为光子

答案:AB

★★9.在下列核反应方程中,X代表质子的方程是(　　 　　 ).(1997年全国高考试题)

水平预测

(40分钟)

双基型

★1.下面列举的事例中正确的是(　 　　 ).

(A)居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了正电子

(B)卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象

(C)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予证实

(D)玻尔建立了量子理论,解释了各种原子发光现象

答案:C

★★2.关于原子核能,下列说法中正确的是(　 　　 ).

(A)使原子核分解为粒子时放出的能量

(B)核子结合成原子核时需要供给的能量’

(C)核子结合成原子核时吸收的能最或原子核分解为核子时放出的能量

(D)核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成粒子时所吸收的能量

答案:D

★★3.平衡核反应方程,²³⁵₉₂u+__________________→⁹⁰₃₈Sr+¹³⁶₅₄Xe+10¹⁰n,在核反应堆中石墨起的作用,镉棒__________________的作用.

答案:,使中子减速,吸收中子控制反应速度

横向型

★★4.中子的质量为1.0087u,质子质量为1.0073u,氘核的质量为2.0136u.中子和质子结合成氘核时释放的能量为_______________J(计算结果取两位有效数字,1u=1.7×10²⁷kg).

答案:

★★★5.氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有(　　 ).

(A)放出光子,电子动能减少,原子势能增加

(B)放出光子,电子动能增加,原子势能减少

(C)吸收光子,电子动能减少,原子势能增加

(D)吸收光子,电子动能增加,原子势能减少

答案:BC

★★★6.一个原子核X进行一次α衰变后成为原子核^c_dY,然后又进行一次口衰变,成为原子核^f_gZ：^a_bX→^c_dY→^f_gZ,它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应有的关系是(　　 )

(A)a=f+4　　　　　　 (B)c=f　　　　　 (C)d=g-1　　　　　　 (D)b=g+1

答案:ABCD.

★★★7.放射性元素²⁴₁¹N_a经过2h,只剩1/2的核没有衰变,再经过_________h,将只剩下1/8的核没有衰变.

答案:4

横向型

★★★8.²³⁸₉₂U发生衰变后变成²³⁴₉₀Th,把静止的²³⁸₉₂U放在匀强磁场中,衰变后Th核的速度

方向与磁场方向垂直,生成的α粒子动能为△E.[10]

(1)写出衰变方程.

(2)衰变后核的轨道半径与粒子的轨道半径之比是多少?

(3)衰变过程中放出的能量多大?

答案:(1),(2)1：45(3)

★★★★9.已知氘核的质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,氦3(³₂He)的质量为3.0150u.

(1)写出两个氘核聚变生成氦3的方程

(2)求聚变放出的能量.

(3)若两个氘核以相同的动能E_k=0.35MeV正碰,求碰撞后生成物的动能.[7]

答案:(1)，(2)3.72MeV，(3)中子,2.98MeV,氦核,0.99MeV,

★★★★10.氢原子的核外电子质量为m,电量为e,在离核最近的轨道上运动,轨道半径为r₁,求：

(1)电子运动的动能.

(2)电子绕核转动的频率.

(3)电子绕核转动相当于环形电流的电流大小.

答案:(1)，(2)，(3)

阶梯训练

原子核式结构和玻尔模型

双基训练

1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子(　　 ).[1]

(A)全部穿过或发生很小的偏转

(B)全部发生很大的偏转

(C)绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回

(D)绝大多数发生偏转,甚至被掸回

答案:C

★2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中(　　 ).[1]

(A)辐射光子,获得能量　　 (B)吸收光子,获得能量

(C)吸收光了,放出能量　　 (D)辐射光子,放出能量

答案:D

★3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态,若用E

表示氢原子的能量,r表示氢原子核外电子的轨道半径,则(　　 ).[1]

(A)E₂>E₁,r₂>r₁ (B)E₂>E₁,r₂<r₁

(C)E₂<E₁,r₂>r₁ (D)E₂<E₁,r₂<r₁

答案:A

★★★4.如图所示,氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n=1到n=2；(2)从n=5到n=3；(3)从n=4到n=2；在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ₁、λ₂、λ₃表示.波长λ₁、λ₂、λ₃大小的顺序是(　 ).[2]

(A)λ₁<λ₂<λ₃ (B)λ₁<λ₃<λ₂

(C)λ₃<λ₂<λ₁ (D)λ₃<λ₁＜λ₂

答案:B

★★★5.氢原子基态能级为-13.6eV,一群氢原子处于量子数n=3的激发态,它们向较低能级跃迁时,放出光子的能量可以是(　 ).[2]

(A)1.51eV　　　 (B)1.89eV　　　 (C)10,2eV　　　 (D)12.09eV

答案:BCD

★★★6.在玻尔的氢原子模型中,电子的第1条(即离核最近的那条)可能轨道的半径为r₁,则第2条可能轨道的半径r₂=_________.电子在这第2条可能轨道上运动时的动能E_k=_________.已知基本电荷为e,静电力恒量为k.[1.5]

答案:

★★★7.用某一频率的电磁波照射氢原子,使它从基态跃到量子数n=3的激发态,该电磁

波在真空中波长等于多少微米(已知基态能级E₁=-13.6eV)?[3]

答案:0.102μm

纵向应用

★★8.当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是(　 　　 ).[1]

答案:BC

★★★9.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,下列说法中正确的是(　 　　 ).[1]

(A)α粒子-直受到金原子核的斥力作用

(B)α粒子的动能不断减小

(C)α粒子的电势能不断增加

(D)α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果

答案:A

★★★10.如图为氢原子的能级图,A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子,其中(　 )[2]

(A)频率最大的是B　　　 (B)波长最长的是C

(C)频率最大的是A　　　 (D)波长最长的是B

答案:AB

★★★11.一群处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时,可能发射的光线为(　 ).

水平预测

(30分钟)

双基训练

★1.关于对光的本性的认识,下列说法中正确的是(　　 ).

(A)牛顿的微粒说与惠更斯的波动说第一次揭示了光具有波粒二象性

(B)牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说没有本质的区别

(C)麦克斯韦从理论上指出电磁波传播速度跟光速相同,他提出光是一种电磁波

(D)麦克斯韦的电磁说与爱因斯坦的光子说说明光具有波粒二象性

答案:CD

★★2.如图所示是一舣缝干涉实验装置的示意图,其中S为单缝,S₁、S₂为双缝,P为光屏.实验时用白光从左边照射单缝S,可在光屏P上观察到彩色的下涉条纹.现在S₁、S₂的左边分别加上红色和蓝色滤光片,则在光屏P上可观察到(　　 ).

(A)红光和蓝光两套干涉条纹

(B)红、蓝相间的条纹

(C)两种色光相叠加,但不出现干涉条纹

(D)屏的上部为红光,下部为蓝光,不发生叠加

答案:C

纵向型

★★★3.下列现象与产生原因分两列排列,请你用铅笔连线把它们对应起来[4]

太阳光通过茂密大树的树叶间隙射到地上,形成明亮的光斑 光的直线传播

　　　　　　　　　　 通过尼龙伞看太阳,观察到彩色的花边

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 雨后形成的彩虹　　　 光的折射

晴天汽车开过积水的地面后,留下一些油使水面出现彩色薄膜

　　 细铁丝圈中的肥皂膜在太阳光照射下形成彩色水平条纹　　　　 光的干涉

　　　　　　　　 凸透镜把太阳光会聚成边缘带彩色的光斑

　　　　　　　　　　 照相机镜头在太阳光下看上去呈淡紫色　　　 光的衍射

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 著名的泊松亮斑

　　　　　　　　　　 通过分光镜内的三棱镜观察光源的光谱　　　 光的全反射

　　　　　　　　　　　　 “光导纤维”使光沿纤维内传播

　　　　　　　　　　　　　　 医院手术室使用无影灯的原理

答案:

太阳光通过茂密大树的树叶间隙射到地上,形成明亮的光斑　　　　　　 光的直线传播

　　　　　　　　　 通过尼龙伞看太阳,观察到彩色的花边

　　　　　　 雨后形成的彩虹　　　　　　　 光的折射

晴天汽车开过积水的地面后,留下一些油使水面出现彩色薄膜

细铁丝圈中的肥皂膜在太阳光照射下形成彩色水平条纹　　　　　　 光的干涉

凸透镜把太阳光会聚成边缘带彩色的光斑

照相机镜头在太阳光下看上去呈淡紫色　　　　　　　 光的衍射

著名的泊松亮斑

通过分光镜内的三棱镜观察光源的光谱　　　　　　　 光的全反射

“光导纤维”使光沿纤维内传播

医院手术室使用无影灯的原理

纵向型

★★★★4.光子有能量,也行动量(p=h/λ),并遵守能量和动量的有关规律.如图所示,真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片,右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片.现用平行白光沿垂直纸面向里方向垂直照射这两个纸片,关于此装置开始时转动的情况(俯视),下列说法中正确的是(　 　　 )

(A)顺时针方向转动　　　 (B)逆时针方向转动　　　 (C)都有可能　　 (D)不会转动

答案:B

★★★★★5.将焦距为f=20cm的凸透镜从正中切去宽度为a的小部分,再将剩下两半粘接在一起,构造一个“粘镜”,如图所示.图中D=2cm,在粘合透镜一侧的中心轴线上距镜20cm处置一波长λ=500gm的单色点光源,另一侧垂直于中心轴线放置屏幕,屏幕上出现干涉条纹,条纹间距△x=0.2mm.问：

(1)切去部分的宽度a是多少?

(2)为获得最多的干涉条纹,屏幕应离透镜多远?

答案:(1)0.5mm,(2)4m

阶梯训练

光的波动性

双基训练

★1.太阳光谱中有许多暗线,他们对应着某些元素的特征谱线,产牛这些暗线的原因是

(　 ).[0.5]

(A)太阳表面大气层中缺少相应的元素　　　　　 (B)太阳内部缺少相应的元素

(C)太阳表面大气层中存在着相应的元素　　　　 (D)太阳内部存在着相应的元素

答案:C

★2.根据电磁波谱从下列选项中选出电磁波的范围相互交错重叠、且频率顺序由高到

低排列的情况(　 ).[0.5]

(A)伦琴射线、紫外线、可见光　　　　 (B)伦琴射线、紫外线、红外线

(C)紫外线、红外线、可见光　　　　　 (D)无线电波、红外线、紫外线

答案:A

★3.铁水的光谱是_______________光谱,霓虹灯的光谱是_______________光谱,太阳光谱是_______________光谱.能否根据观察到的月光光谱确定月球的化学成分?[0.5]

答案:连续,明线,吸收,不能

★★4.下列认为光波和无线电波都是电磁波的理由中正确的是( 　　 ).[0.5]

(A)它们在真空中传播速度相同

(B)它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象

(C)它们的传播不依靠别的介质

(D)它们都是由振荡电路中自由电子的运动产生的

答案:ABC

★★5.单单色光在折射率为n₁的介质中传播时,它的波速、频率和波长分别用v₂、v₁和λ₁

表示,当它在折射率为n₂的介质中传播时,它的波速、频率和波长分别用v₂、v₂和

λ₂表示.关于它们之间的关系,下列说法中正确的是(　 　　 ).[1]

(A)　　 (B)

(C)　　　　 (D)

答案:AB

★★6.如图所示为伦琴射线管的示意图,其中E、F是两种射线,下列关于该管的说法中正确的是(　　 ).[1]

(A)ε,可以是低压交流电源,也可以是低压直流电源m必须是高压直流电源且ε₂的右端为电源正极

(B)射线E、F都是高速电子流

(C)射线E是高速电子流,射线F是伦琴射线

(D)射线E是能量很大的γ射线,射线F是伦琴射线

答案:AC

★★7.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的

顺序是(　　 ).[1]

(A)abed　　　　 (B)dcba　　　　 (C)bacd　　　　 (D)badc

答案:A

纵向应用

★★8.下列几种射线中,在医疗上最常用作“放疗”的射线为(　 　　 ).[1]

(A)红外线　　　 (B)紫外线　　　 (C)X射线　　　 (D)γ射线

答案:D

★★9.用红光做杨氏双缝干涉实验时,在屏上能观察到明暗相间且间隔相等的红色干涉条纹.现若用一张不透明的纸将其中的一个狭缝挡住,则在屏上可以观察到(　 ).[1]

(A)一片红光

(B)和狭缝宽度柑当的一条红色亮线

(C)明暗相间但间隔不等的红色条纹

(D)仍是原来形状的红色条纹,但其中的亮条纹比原来稍暗些

答案:C

★★10.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结了以下几点,其中正确的是(　 ).[1]

(A)若狭缝与灯丝平行,形成黑白条纹且条纹与狭缝平行

(B)若狭缝与灯丝垂直,形成彩色条纹且条纹与狭缝垂直

(C)衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关

(D)衍射条纹的间距与光的波长有关

答案:CD

★★11.如图所示,(a)、(6)两幅图是由单色光分别入射到两圆孔形成的图像,由图判断(a)是光的(选填“干涉”或“衍射”)图像.图(a)所对应的圆孔径_______________(选填“大于”或“小丁”)图(b)所对应的圆孔孔径.(2001年上海高考试题)[1]

答案:衍射,小于

★★12.有些动物在夜间几乎什么都看小到,而猫头鹰在夜间却有很好的视力.

(1)其原因是猫头鹰的眼睛(　　 ).

(A)不需要光线,也能看到目标　　　 (B)自个儿发光,照亮搜索目标

(C)可对红外线产生视觉　　　　　 (D)可对紫外线产生视觉

答案:C

2)根据热辐射理论,物体发出光的最大波长λ与物体绝对温度T的关系满足维恩公式Tλ=2.9×10_-3m·K.若猫头鹰的猎物_______________蛇在夜间体温为27°C,则它发出光的最大波长为_______________m,属于_______________波段.[2]

答案:,红外线

★★13.红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等,已知水刘红光的折射率为4/3,试求：

(1)红光与绿光在真空中的波长之比

(2)红光与绿光的频率之比.[2]

答案:(1)4/3,(2)3/4

★★★14.2002年4月21日上午9时30分左右,在武汉人们看到太阳的周围环绕着一道

“美丽的光环”,这被称为太阳的“日晕”现象,这种现象属于( 　　 ).[1.5]

(A)太阳光的衍射　　 (B)太阳光的干涉

(C)太阳光的折射　　 (D)小孔成像

答案:C

★★★15.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来,形成了范围非常广阔的电磁波谱,不同的电磁波产生的机理不同,表现山的特性也不同,因而其用途也不同；下列应用中不符合实际的是( 　　 ).[1.5]

(A)医院里常用红外线对病人进行透视

(B)医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒

(C)用X射线处理医院排放的污水.可杀死各种病原体,保护环境免受污染

(D)用γ射线照射马铃薯.可防止其发芽.以便长期保存

答案:AC

★★★16.我们平时从来也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上叠加产生的干涉条纹,其主要原因是( ).[1.5]

(A)两只小灯泡灯丝的发光面积太大,小能看作点光源

(B)两只小灯泡的灯丝不能靠得很近,产生的干涉条纹太密,不能分辨

(C)平时环境里外界杂散的光太强,干扰了观察的进行

(D)小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的,很难满足相T条件

答案:D

★★★17.双缝干涉实验装置如图所示,双缝间距离为d,双缝到像屏间距为L,调整实验装置使像屏上见到清晰的干涉条纹,关于该干涉条纹及改变条件后干涉条纹的变化情况,下列叙述中正确的是(　　 ).[3]

(A)屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的,而所有暗线是波谷与波谷叠加形成的

(B)若将像屏向右或向左平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹

(C)若将双缝间距d减小,像屏上两相邻明条纹间距变小

(D)若改用频率较大的色光进行实验,在其他条件不变的前提下.像屏上两相邻暗条纹间距变小

答案:BD

★★★★18.利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度.如图(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处,下列判断中正确的是(　 　　 ).[5]

(A)N的上表面A处向上凸起

(B)N的上表面B处向上凸起

(C)条纹的cd点对应处的薄膜厚度相同

(D)条纹的d、e点对应处的薄膜厚度相同

答案:BC

★★★★19.用干涉法检查工件表面的质量时,产生的干涉条纹是一组平行直线,若让劈尖的上表面略向上平移,如图(n)所示,则干涉条纹将_______________.若恰当增大劈尖的倾角如图(b)所示,则干涉条纹将_______________(均选填“变宽”、“变窄”或“不变”).[5]

答案:不变,变窄

横向拓展

★★★20.红、黄、蓝三束单色光,在某介质内以相同的入射角射入真空中,下列说法中不正确的是(　 　　 ).[2]

(A)在该介质中传播时红光速度最大

(B)光从该介质射入真空时蓝光偏折角最大

(C)若蓝光发生了全反射,则红光、黄光都已发生了全反射

(D)若红光发生了全反射,则黄光、蓝光都已发生了全反射

答案:C

★★★21有一种感光胶片叫作红外线胶片,它对可见光不敏感,只有红外线能使它感光.这种胶片可以用普通相机进行红外摄影.若物体用普通胶片摄影时成一个等大的像,若用红外线胶片摄影时也要成一个等大的像,那么应调节相机,使( 　　 ).[2.5]

(A)物距减小,像距减小　　 (B)物距增大,像距减小

(C)物距减小,像增大　　　 (D)物距增大,像距增大

答案:D

★★★22.为了减少光在透镜表面的反射损失,可在透镜表面涂一层增透膜.增透膜的材料一般选用折射率为1.38的氟化镁.为了使在空气中波长为0.552μm的绿光在垂直透镜入射时不发生反射,所涂薄膜的厚度最小应为_______________m.[2.5]

答案:

★★★23.如图所示为伦琴射线管的示意图,K为阴极,A为对阴极,假设由K极发射的电子初速度为零,当AK之间所加直流电压U=30kV时,电子被加速打在对阴极A上,使之发射出伦琴射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量.已知电子电量e=1.6×10^-19c,质量m=0.91×10^-30kg,普朗克常数h=6.63×10^-34J·s,问：

(1)电子到达对阴极的速度多大(取一位有效数字)

(2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长多大?(3)若AK间的电流为10mA,那么每秒从对阴极最多能辐射多少个伦琴射线光子?[6]

答案:(1)，(2)

★★★24.如图所示,将焦距为f的凸透镜切成上下两半,沿主光轴拉开f距离,点光源S置于透镜左半部分的焦点处,在图上画出点光源S经上下两部分透镜后的光束发生干涉的区域.[2.5]

答案:略

★★★★25.从点光源L发出的白光,经过薄凸透镜后成一平行光束,垂直照射到挡板P上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝S₁、S₂,如图所示,光达到S₁、S₂时相位恰好相同.在屏Q上可看到干涉条纹,请你阐述屏Q上干涉条纹的主要特征,并说明理由.[5]

答案:屏的中心O为白色中心亮条纹,围绕中心的两侧对称地出现彩色亮条纹,由于各色光的波长不同,它们的亮条纹宽度及离中心距离各不相同,每一级亮条纹宽度及离中心距离从小到大排列依次为红…紫,故到一定程度不同级条纹发生交叉

★★★★★26.光学仪器中使用的是涂膜镜头,若薄膜的折射率n=4/3,小于玻璃的折射率,在入射光包禽波长λ₁=7×10^-7m和λ₂=4.2×10^-7m两种成分的情况下,为使两种波长的反射光被最大限度减弱,试求这种薄膜的厚度.[10]

答案:

★★★★★27.设加在伦琴射线管两端的电压为20000V,假设在一段时间内共有1.25C电量的电子从阴极飞出,问：

(1)它们到达对阴极时,一共获得多大的动能?

(2)电子与阴极撞击后,假定有80%的能量变成了热量,而被质最160g的极板吸收,则能使对阴极的温度升高多少度(对阴极的物质比热容为0.125J／g·℃)?

(3)所辐射的伦琴射线的最短波长是多少?[8]

答案:(1)，(2)1000℃，(3)0.062nm

光的粒子性 光子　　　 光的本性

双基训练

★1.下列各种叙述中,符合物理学史事实的是(　　 ).[0.5]

(A)托马斯·杨通过对光的干涉的研究证实了光具有波动性

(B)普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说

(C)赫兹首先通过实验证明了电磁波的存在

(D)光电效应现象是爱因斯坦首先发现的

答案:AC

★2.电子衍射实验证明电子具有波动性,这种波可称为(　　 ).[0.5]

(A)电磁波　　　 (B)几率波　　　 (C)德布罗意波　　　 (D)物质波

答案:BCD

★★3.铯的极限频率为4.5×10¹⁴Hz,下列光中可使其发生光电效应的是( 　　 ).[1.5]

(A)真空中波长为0.9μm的红外线

(B)真空中波长为0.7μm的红光

(C)真空中波长为0.45μm的紫光

(D)真空中波长为0.3μm的紫外线

答案:CD

★★4.某金属在一束绿光的照射下发生光电效应,则(　 　　 ).[1]

(A)若增加绿光的照射强度,则单位时削内逸出的光电子数目不变

(B)若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加

(C)若改用紫光照射,则逸出的光电子最大初动能增加

(D)若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加

答案:C

★★5.关于光子的能量,下列说法中正确的是(　　 ).[1]

(A)光子的能量跟它在真空中的波长成正比

(B)光子的能量跟它在真卒中的波长成反比

(C)光子的能量跟光子的速度平方成正比

(D)以上说法都不正确

答案:B

★★6.如图所示为光电管的工作电路,要使电路中形成较强的光电流,须在A、K两电极间加一直流电压,则(　 　　 ).(2003年浙江会考试题)[1]

(A)电源止极应接在P点,光电了从极K发出

(B)电源正极应接在P点,光电子从极A发出

(C)电源正极应接在Q点,光电子从极K发出

(D)电源正极应接在Q点,光电子从极A发出

答案:A

★★7.在宏观世界中相互对立的波动性和粒子性,在光的本性研究中却得到了统一,即所谓光具有波粒二象性,下列关于光的波粒二象性的叙述中正确的是(　 ).[1]

(A)大量光子产生的效果显示出波动忡.个别光子产生的效果展示出粒子性

(B)光在传播时表现出波动性,而在跟物质作用时表现出粒子性

(C)频率大的光较频率小的光的粒子性强,但波动性弱

(D)频率大的光较频率小的光的粒子性及波动性都强

答案:ABC

★★8.频率ν为的光照射某金属材料,产生光电子的最大初动能为E_k.若以频率为2ν的光照射同一种金属材料,则光电子的最大初动能为_________.[1]

答案:

★★9.从人类第一次使用光来驱赶黑暗以来,许多研究物理科学的巨匠都怀着极大的兴趣去研究光究竟是什么.请你按人类对光的认识和研究进程的先后就下列选项进行排序___________________________(用字母排).[2]

(A)爱因斯坦提出光子说

(B)托马斯·杨在实验中成功地观察到光的干涉现象

(C)牛顿提出光的粒子说,而惠更斯提出光的波动说

(D)麦克斯韦根据他的电磁理论提出光是电磁波

答案:CBDA

光究竟是什么?今天的认识是_____________________________________________.

答案:光具有波粒二象性

纵向应用

★★10如图所示为一真空光电管的应用电路,其阴极金属材料的极限频率为4.5×10¹⁴Hz,则下列判断中正确的是( 　　 ).[2]

(A)发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率

(B)发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度

(C)用λ=0.5μm的光照射光电管时,电路中有光电流产生

(D)光照射的时间越长,电路中的光电流越大

答案:BC

★★★11.如图所示,一验电器与锌板相连,现用一弧光灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角,下列判断中正确的是(　 　　 ).[2]

(A)用一带负电(带电量较少)的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将增大

(B)用一带负电(带电量较少)的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小

(C)使验电器指针回到零后,改用强度更大的弧光灯照射锌板,验电器指针偏角将比原来大

(D)使验电器指针回到零后,改用强度更大的红外线灯照射锌板,验电器指针一定偏转

答案:BC

★★★12.红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光,每道闪光称为一个光脉冲.现有一发射功率为10W的红宝石激光器,正常工作时每发射一个光脉冲持续时间为1.0×10^-11s,所发光的波长为693.4nm,由此可求出每道光脉冲的长度l=_________mm,其中含有的光子数n=_________个[3.5]

答案:3,个

★★★13.已知使锌板发生光电效应的光的极限波长为λ₀=372mm.按照玻尔的瑚论,氧原子的基态能量为一13.6eV,试通过计算说明利用氢原子光谱中的光能否使锌板发生光电效应(真空中的光速为c=3.00×10⁸m／s,普朗克常数h=6.63×10^-34J·s)[3]

答案:能

★★★14.用功率为P₀=1W的点光源,照射离光源r=3m处的某块金属薄片,已知光源发出

的是波长λ=589mm的单色光,试计算：(1)1s内打到金属薄片1mm²面积上的光子数.(2)若取该金属原子半径r₁=0.5×10^-10m,则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子?[5]

答案:个,s

★★★★15.如图所示,当双刀双掷电键悬空时,若用一平行单色光照射光电管阴极K,发生了光电效应,现将双刀双掷电键拨向bb′,用同样的光照射光电管,并使变阻器的片P自左向右移动,当电压表示数为3.1V时,电路中的电流恰为零,若将电键拨向aa′并移动变阻器的滑片P,使电压表示数变为4.5V,此时电子到达A极的最大动能为_________eV.[5]

答案:7.6

横向拓展

★★★16.一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板a、b、c上,如图所示,已知金属板b有光电子放出,则(　　 ).(1998年全国高考试题)[2]

(A)板a一定不放出光电子　　 (B)板a一定放出光电子

(C)板c一定不放出光电子　　 (D)板c一定放出光电子

答案:D

★★★17.如图所示,两束不同的单色光p和Q以适当的角度射向半圆形的玻璃砖,然后均由O点沿OF方向射出,则下列说法中正确的是( 　　 ).[3]

(A)P在真空中的波长比Q长

(B)P的光子能量比Q大

(C)P穿过玻璃砖所需时间比Q短

(D)若P能使某金属发生光电效应,那么Q也一定能

答案:ACD

★★★18.如图所示的是工业生产中大部分光控制设备用到的光控继电器示意图,它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等儿部分组成,看图回答下列问题：[4]

(1)图中a端应是电源_________极.

答案:正

(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管

时,_____________________________________.

答案:K极发射光电子,电路中产生电流,经放大器放大后的电流产生的磁场使铁芯M被磁化,将衔铁N吸住；无光照射光电管时,电路中无电流,N自动离开M

(3)当用绿光照射光电管K极时,可发生光电效应,则下列说法中正确的是(　　 ).

(A)增大绿光照射强度,光电子最大初动能增大

(B)增大绿光照射强度,电路中光电流增大

(C)改用比绿光波长大的光照射光电管K极时.电路中一定有光电流

(D)改用比绿光频率大的光照射光电管K极时.电路中一定有光电流

答案:BD

★★★★19.右如图所示为对光电效应产生的光电子进行荷质比测定的简要原理图,两块平行金属板相距为d,其中标N为锌板,受某一紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子,电键S闭合后灵敏电流计G示数.如果凋节变阻器R,逐渐增大极板间电压,@表的示数将逐渐减小.当电压表的示数为u时,G的示数恰为零.如果断开S,在MN间加上垂直纸面的匀强磁场,当磁感应强度为B时,@表的示数也恰为零,求出光电子的荷质e/m比的表达式.[6]

答案:

★★★★20.根据量子理论,光子具有动量,光子的动量等于光子的能量除以光速,即p=E/c,光照射到物体表面并被反射时,会对物体产生压强,这就是“光压”,光压是光的粒子性的典型表现.光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强.(1)若激光器发出的一束激光其功率为P,光束的横截面积为S.当该激光束垂直照射在物体表面时,试计算单位时间内到达物体表面的光子总能量.(2)若该激光束被物体表面完全反射,试证明其在物体表面引起的光压是(3)设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去,当然这只有在太阳对物体的光压超过太阳对物体的引力条件下才行.现如果用一种密度为1.0×10³kg／m³的物体做成的平板,它的刚性足够大,则当这种平板厚度较小时,它将能被太阳的光压送出太阳系.试估算这种平板的厚度应小于多少?设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上,且平板表面所受的光压处于最大值,不考虑太阳系内各行星对平板的影响,已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4×10sJ／m²·s(即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量),地球绕太阳公转的加速度为5.9×10^-3m／s[12]

答案:(1)p,(2)略(3)小于m

★★★★★21.波长λ=5×10^-7m的光束照在光电管(阴、阳两极都是平面型的且彼此平行)的阴极上,光斑直径为d=0.1mm,阴极材料的逸出功W=2eV,阳极离阴极的距离l=30mm,光电管两端所加的加速电压U=4kV,求阳极上光电子形成的斑点的直径(已知电子的质量为m_e=9.1×10^-31kg,电子的电量e=1.6×10^-19c,普朗克常量h=6.63×10^-34J.s).[12]

答案:1.42mm

水平预测

(60分)

双基型

★1.如图所示为一束向光通过三棱镜的光路图,其中正确的是图(　　 ).

答案:D

★2.下列关于光的反射的说法中错误的是(　 　　 ).

(A)漫反射不遵守光的反射定律

(B)反射光线在入射光线和法线所决定的平面内

(C)光路是可逆的

(D)反射角等于入射角

答案:A

★★3.紫光在真空中的传播速度是_______m／s,它射入折射率为4/3的水中时传播速度为_______m／s.

答案:

纵向型

★★★4.照相时要使物体所照的像增大,下列各操作过程中正确的是(　　 )

(A)照相机向物体移近,同时相机镜头(凸透镜)和暗箱底片的距离稍增大些

(B)照相机向物体移远,同时相机镜头(凸透镜)和暗箱底片的距离稍减少些

(C)照相机向物体移近,同时相机镜头(凸透镜)和暗箱底片的距离稍减少些

(D)照相机向物体移远,同时相机镜头(凸透镜)和暗箱底片的距离稍增大些

答案:A.

★★★5.一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面,如图所示,i代表入射角,下列说法中错误的是(　 　　 ).

(A)i>45°时会发生全反射现象

(B)无论入射角多大,折射角r都不会超过45°

(C)欲使折射角r=30°,应以i=45°的角度入射

(D)当入射角z=arctan时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直

答案:A

★★★6.如图所示,平面镜MN以ω=π/3s^-1的角速度绕垂直于纸面的且过O点的轴转动,AB为一段圆弧形屏幕,它的圆心在O点张角为60°.现有一束来自频闪光源的细平行光线,沿固定方向射向平面镜的O点,当光源每秒闪12次时,镜每转一转在屏幕AB上出现的光点数最多是(　 　　 ).

(A)3个　　 (B)6个　　 (C)2个　　 (D)24个

答案:B

★★★7.一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为h₁,而观察者目测潜水员距水面深h₂,则(　 　　 ).

(A)潜水员实际深度大于h₂,观察者实际高度大于h₁,

(B)潜水员实际深度小于h₂,观察者实际高度小于h₁,

(C)潜水员实际深度大于h₂,观察者实际高度小于h₁,

(D)潜水员实际深度小于h₂,观察者实际高度大于h₁.

答案:C

★★★8.如图所示,有一半圆形玻璃砖,折射率为,AB为直径,O为圆心.一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线通过O点.则光束中的光线射出玻璃砖时最大的折射角为_______,并且在图中画出三条光线在玻璃砖内和玻璃砖后的光路.

答案:45°

横向型

★★★★9.甲在做测定玻璃的折射率的实验时,法线画得与界面不垂直,出现如下图(a)所示的倾斜；乙在放置玻璃砖时,玻璃砖的平面没有与aa′重合,出现如下图(b)所示的偏差,则他们测得的折射率比真实值(　 　　 ).

(A)甲的偏小　　 (B)乙的偏小

(C)甲的偏大　　 (D)乙的偏大

答案:AB

★★★★10.如图所示,一会聚光束照到凹透镜,经透镜折射后会聚于距凹透镜光心O.为15cm的A点,如果去掉透镜,光束会聚于B点,已知AB=5cm,求该凹透镜的焦距.

答案:30cm

★★★★★11.如图所示,一平凸透镜焦距为f,其平面上镀了银,现在其凸面一侧距它2f处,垂直于主轴放置一高为H的物体,其下端在透镜的主轴上.(1)用作图法画出物体经镀银透镜所成的像,并标明该像的虚、实.(2)用计算法求出此像的位置和大小.(第十六届全国中学生物理竞赛预赛试题)

答案:略

阶梯训练

光的直线传播 光速

双基训练

★1.下列对于光线的说法中正确的是(　 　　 ).[0.5]

(A)光线是客观存在的物质

(B)光线是光束的抽象

(C)光线是表示光束传播方向的直线

(D)光线是尘埃微粒对光的反射所呈现的现象

答案:BC

★2.下列说法中正确的是( 　　 ).[0.5]

(A)光总是沿直线传播的

(B)光在不同介质中总是沿直线传播的

(C)小孔成像是光的直线传播形成的

(D)光在同种均匀介质中总是沿直线传播的

答案:CD

★★3.无影灯是多个大面积光源组合而成的,关于其照明效果,下列说法中正确的是(　 ).[0.5]

(A)有本影　　　 (B)有半影　　　 (C)没有本影　　 (D)没有半影

答案:BC

纵向应用

★★4.2m长的旗杆竖立在地面上,测得其影子长为1.5m.旁边有一烟囱影长7.5m.这烟囱的实际高度______________m.[1_5]

答案:10

★★5.太阳离地球的距离约为1.5×10⁸km,太阳光到达地球需要______________s.[1]

答案:500

★★6.月球直径对观察者的眼睛张角为0.5°,地球于月球间的距离为380000km,月球的直径约为多少干米?[1.5]

答案:3314km

★★★7.光源发出的光照射到不透明物体上就会形成影.下列对于光源面积与影大小的判断中正确的是(　 　　 ).[2]

(A)光源的面积为零.半影区不为零　　　 (B)光源面积越大.半影区越大

(C)光源面积越大,本影区越大　　　　　 (D)影的大小与光源的面积无关

答案:B

横向拓展

★★★8.如图所示,A是直径为10cm的发光圆.B是直径为5cm的遮光板.C为光屏二者中心共轴,AB间隔200cm,当C离B为多远时正好在屏上的本影消失只有半影?这时半影环的半径是多少?本影可取得最大直径是多少?p.27[3]

答案:200cm,10cm,5cm

★★★9.关于日食和月食,下列说法中正确的是(　 　　 ).[1]

(A)在月球的小影区里可看到日全食

(B)在月球的半影区里可看到日偏食

(C)在月球进入地球的半影区时,可看到月偏食

(D)在月球完全进入地球的本影区时,可看到月全食

答案:ABD

★★★★10如图所示.在距竖直墙MN左侧一段距离的A点有一小球,在球的左边、紧靠小球处有一固定的点光源S.给小球一向右的水平初速度,当小球在空中作平抛运动时,在小球碰墙以前,它在墙上的影f由上而下的运动是(　 　　 ).[4]

(A)匀速直线运动

(B)自由落体运动

(C)变加速直线运动

(D)初述度为零的匀加迷直线运动,加速度a小于重力加速度g

答案:A

光的反射

双基训练

★1.关于漫反射,下列说法中正确的是(　 　　 ).[0.5]

(A)能从不同方向看到光源是冈为发生_了漫反射

(B)漫反射不符合光的反射定律

(C)电影银幕是发生漫反射的

(D)黑板有时“反光”是漫反射现象

答案:C

★2.关于平面镜的虚像,下列叙述中正确的是(　　 　　 ).[(　 ).15]

(A)虚像总是倒立的

(B)虚像是呵以用照相机拍摄的

(C)虚像可以在屏幕上出现

(D)人眼看到的虚像,是因为虚像发出的光射入人眼的视网膜

答案:B

★3.下面对于球面镜的说法,你认为不正确的有(　 　　 ).[0.5]

(A)凹镜是指凹面镜,不是凹透镜

(B)球面镜的焦距等于球面半径

(C)凹面镜能把点光源发出的光变成平行光

(D)凸面镜的观察范围要比相同向积的平面镜大得多

答案:B

★4.以球的外表面作反射面的镜叫_______镜；它能使入射的平行主轴的光束变成

_______光束；它的焦点是_______焦点,它是反射光线的______________点.[(　 ).5]

答案:凸,发射,虚,反向延长线的会聚

★★5.下列叙述中正确的有(　 　　 ).[1]

(A)平行光束经凸镜反射后变成发散光束

(B)太阳灶的反光镜是凹面镜

(C)汽车的观后镜是凹面镜

(D)探照灯是利用凹镜将点光源的光线变成平行光束的

答案:ABD

★★6.下列说法中正确的是(　 　　 ).[1]

(A)点光源发出的光经平面镜反射后会聚于一点成虚像

(B)发散光束经平面镜反射后仍为发散光束

(C)物体在平面镜中的像必然是等大正立的虚像,且像和物关于镜面对称

(D)平面镜能改变光线的传播方向,但不能改变两条光线间的平行或不平行的关系

答案:BCD

★★7.保持入射光线方向不变,将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定

的平面的轴旋转θ角,则(　 　　 ).[1.5]

(A)反射光线也转过θ角　　　 (B)反射光线转过2θ角

(C)入射角增大2θ角　　　　　 (D)反射光线与入射光线的夹角增大θ角

答案:B

纵向应用

★★★8.某人站在平面镜前,关于他的像,下列说法中正确的是( 　　 ).[1.5]

(A)一块长为身高专的平面镜,无论怎样放置,都能看到他的全身像

(B)若人以速度v背离平面镜运动,则人看到他的像也以速度v向相反方向运动

(C)人在平面镜前任意的地方都能在平面镜的另一侧成像

(D)人在平而镜前任意处都能看到自己的像

答案:C

★★★9.某汽车驾驶室外有一用平面镜作成的观后镜,当汽车以50km／h的速度在公路上.

向前行驶时,司机从镜中看到车后的静止景物向镜后运动的速度应是(　　 ).[1]

(A)50km／h　　 (B)25km／h　　 (C)100kin／h　　　 　　 (D)0

答案:A

★★★10.如图所示,平面镜MN正反两面均可反射光线,平面镜厚度不计,它以角速度ω绕垂直纸面的转动轴匀速转动.今有一束细光线从一个圆形光屏的小孔P处射向O点,O点恰好是网形光屏的圆心,细光束经平面镜反射后,在光屏上得到一个小的光斑,则(　 　　 ).[2]

(A)光斑的运动是匀速圆周运动 (B)光斑的运动是非匀速圆周运动

(C)光斑的运动周期是2π/ω　　 (D)光斑的运动周期是π/ω

答案:AD

★★★11.卡文迪许扭秤是用米测定万有引力恒量的重要仪器,为了观察悬挂着的石英丝发生的微小扭转形变,卡文迪许采用了光放大的原理.右图中恳挂在石英丝下端的T形架的竖直杆是装有一块小平面镜M,M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上(圆弧的圆心即在M处).已知尺距M为2m,若反射光斑在尺上移动2cm,则平f面镜M转过的角度是_______rad.[2]

答案:0.005

★★★12.右图中所示,太阳光与地面成40°角,为了使太阳光射入水平洞内至少需要装___个平面镜.如果要使阳光竖直进入洞内,再转为水平方向,平面镜与水平面之间的夹角各为_______、_______.作出光路图.[3]

答案:2,65°,45°,

横向拓展

★★★13.如图所示,MN为平面镜,镜面朝下,P为一堵砖墙.试画出从E点通过平面镜MN看到砖墙P的右侧空间的范围.[2]

答案:略

★★★14.如图所示,物体AB置于平面镜前,画出物体在平面镜中的像,并表示出观察者必须在哪个范围内才能看到整个物体的像.[2.5]

答案:略

★★★15.如图所示,一人站在水池旁边,试画出光路图,说明从水面射光中看到水池对面的一棵大树的范围.[2.5]

答案:略

★★★16.如图所示,两个互相垂直的平面镜M₁和M₂构成一个反射器,在跟这两个镜面垂直的平面内,有一条入射光线AB,经过两个镜的反射,沿CD方向射出,改变入射光线AB的方向,反射光线CD的方向也跟着改变.试分析AB、CD的关系.若保持AB不变使两平面镜绕O点转一微小角度,则出射光线方向是否改变?[2]

答案:AB和CD平行,不改变

★★★17.某人身高1.80m,至少用多高的镜子他才能看到自己的全身像?[2]

答案:0.9m

★★★★18.有人站在竖直放置的长0.2m的平面镜前,人和镜间距离为1m时,看到镜中映满一棵大树的伞像,如果树和镜的距离为29m,求树高.[3]

答案:6m

★★★★19.如图所示,在宽为0.6m的竖直放置的平面镜MN旁站立一个人A,A与镜边缘M的连线跟镜面成37°角.另一个人B沿镜中垂线方向走向镜面,当A、B恰能在镜中互相看到时,B距镜面的距离是(　 　　 ).[3]

(A)0.42m　　　 (B)0.33m　　　 (C)0.225m　　　 (D)0.20m

答案:C

★★★★20.两平面镜镜耐相对、平行放置,中间有一发光点S.当其中一面镜子以速率v沿BD垂直于镜面的方向向光点S移动时,在离镜面最近的四个像中(　 ).[5]

(A)有两个像的速率为2v　　　　　 (B)有二个像的速率为2v

(C)有两个像朝S运动　　　　　　 (D)有三个像朝S运动

答案:CD

★★★★21.一根长为L的直薄木条上有两个观察小孔,观察孔间距离为d,恰好是某一个人两眼间宽度.当木条水平放置时,此人想通过这两个孔看见木条在平面镜中完整的像,那么选用的平面镜的宽度至少应是(　　 ).[5]

(A)L/2　　 (B)d/2　　　 (C)　　　 (D)

答案:C

★★★★22.宽L的平面镜MN平放在地面上,A、B、P点等高,A点位于镜左缘的正上方,B点位于镜中心正上方,P点距A点为3L,分别有两只乒乓球自A、B点自由下落,不计空气阻力,从P点向镜面看去,看到两球运动着的像的时间之比l_A：l_B=_______.[6]

答案:

★★★★23.右图中广口瓶内盛满水,沿瓶口边竖直插入瓶内的直尺上与水面相齐的C点示数为15.00cm,从图中D处水面看到的,应与21.00cm刻度线S的反射光所成像相重叠的、水中直尺上的刻度是_______cm.已知瓶口直径CD=8.00cm,水中光速为2.25×108m／s.[3]

答案:4.33

★★★★24.平面镜与水平面成θ角,一点光源S位于镜前方,如图所示,当平面镜以水平速度v向右运动时,求点光源的像S′的移动速度.[3]

答案:2vsinθ

★★★★★25.要在一张照片上同时拍摄物体正面和几个不同侧面的像,可以在物体的后面放两个直立的大平面镜AO和BO,使物体和它对两个平面镜所成的像都摄入照相机.如图(a)图所示,图中带箭头的圆圈P代表一个人的头部,白色、半圆代表人的脸部,此人正面对着照相机的镜头；有斜线的半圆代表脑后的头发；箭头表示头顶上的帽子,(c)图为俯视图.若两平面镜的夹角么∠AOB=72°,设人头的中心恰好位于角平分线OC上,且照相机到人的距离远大于人到平面镜的距离.(1)试在右(c)图中画出P的所有的像的位置并用空白和斜线分别表示人脸和头发,以表明各个像的方位.(2)在右图(b)中的方框中画出照片上得到的所有的像(分别用空白和斜线表示人脸和头发,用箭头表示头顶上的帽子)(第十一届全国中学生物理竞赛预赛试题)[12]

答案:略

光的折射　　 全反射

双基训练

★1.一束光由介质射向空气,如果斜射到界面上,则(　 ).[0.5]

(A)必定只发生反射现象　　　　　　　 (B)必定只发生折射现象

(C)必定同时发生反射和折射现象　　　 (D)可能只发生反射现象

答案:D

★2.光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是(　 ).[(　 ).5]

(A)光从玻璃射到分界面上,入射角足够小

(B)光从玻璃射到分界面上,入射角足够大

(C)光从空气射到分界面上,入射角足够小

(D)光从空气射到分界面上,入射角足够大

答案:B

★3.下列说法中正确的是( 　　 ).[0.5]

(A)光从一种介质进入到另一种介质,一定要发生偏折

(B)光从空气进入介质,折射角大于入射角

(C)光从空气进入介质,光速要减小

(D)光从介质进入空气,折射角小于入射角

答案:C

★4.红光与紫光相比( 　　 ).[0.5]

(A)在真空中传播时,紫光的速度比较大

(B)在玻璃中传播时,红光的速度比较大

(C)玻璃对红光的折射率较紫光大

(D)从玻璃到空气的界面上,红光的临界角较紫光大

答案:BD

★★5.人在河边看到岸上的树在水中的倒影及河中的鱼,则(　　 ).[0.5]

(A)看到的树是折射成的像 (B)看到的鱼是折射成的像

(C)鱼是虚像,树是实像　　 (D)鱼是实像,树是虚像

答案:B

★★6.如图所示,一细束白光通过三棱镜折射后,在屏上形成了彩色光带,可知(　　 ).[O.5]

(A)红光最先穿过棱镜

(B)偏转最厉害的是紫光

(C)在玻璃中速度最大的是紫光

(D)在玻璃中速度最大的是红光

答案:ABD

★★7.一束红紫两色的混合光,从某种液体射向空气,当研究在界面上发牛的折射和反射现象时,可能发牛的情况是右图中的图(　 )[1]

答案:C

★★8.下列现象中属于光的全反射现象的是( 　　 ).[1]

(A)阳光照射存肥皂泡上,常看到肥皂泡上有彩色花纹

(B)玻璃中的气泡,有时看上去特别明亮

(C)在阳光下用白纸对着凹镜前后移动时,在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑

(D)飞机在阳光下作特技飞行时,有时会看到飞机突然变得非常明亮

答案:B

纵向应用

★★9.水、水晶、金刚石的折射率顺次是：n₁=1.33,n₂=1.55,n₃=2.42.那么,这三种介质对真空的临界角C₁、C₂、C₃的大小关系是( 　　 ).[1]

(A)C₁>C₂>C₃　　　　 (B)C₃>C₂>C₁

(C)C₂>C₃>C₁　　　　 (D)C₂>C₁>C₃

答案:A

★★10.玻璃对红光的折射率为n₁,对紫光的折射率为n₂,如果紫光在玻璃中传播L的距

离,则在相同的时间内,红光在玻璃中传播的距离应该是_____.[1]

答案:

★★★11.光线以30°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为90°,则这块玻璃的折射率应为(　 ).[1.5]

(A)0.866　　　　　　 (B)1.732　　　　　　　 (C)1.414　　　　　　　 (D)1.500

答案:B

★★★12.让光线通过一块两面平行的玻璃砖,下列判断中错误的是(　　 ).[1]

(A)出射光线的力方向与平行玻璃砖的厚度有关

(B)出射光线的方向与玻璃的折射率有关,n越大偏向角越大

(C)光线通过玻璃砖后发生侧向移动而方向不变

(D)光线通过玻璃砖时没有发生折射,出射光线方向不变

答案:ABD

★★★13.光从真空进入某种介质表面,入射角为40°,则反射光线与折射光线间的夹角可能范围是(　 ).[3]

(A)大于140°　　　　　　　　　 (B)大于100°,小于140°.

(C)大于60°,小于100°　　　　　 (D)大于10°,小于60°

答案:B

★★★14.红光和紫光由同一种介质射向空气,红光和紫光在该介质中的传播速度分别为v₁和v₂,那么红光和紫光在该介质中的临界角之比是(　 )[1]

(A)　　 (B)　　 (C)　　　　　　 (D)

答案:C

★★★15.潜水员在水深为h的地方向水面张望,发现自己头顶上有一圆形亮斑,如果水对

空气的临界角为C,则此圆形亮斑的直径是(　 　　 ).[1.5]

(A)2htanC　　　　　　 (B)2hsinC　　　　　　 (C)　　　 (D)

答案:A

★★★16.光线从介质A进入空气中的临界角是37°,光线从介质B进入空气中的临界角是45°,则下列叙述中正确的是(　　 ).[2]

(A)光线从介质A进入介质B,可能发生全反射

(B)光线从介质B进入介质A,可能发生全反射

(C)光线从介质A进入介质B,一定同时存在反射光线和折射光线

(D)光线从介质B进入介质A,一定同时存在反射光线和折射光线

答案:AD

★★★17.如图所示,abc为一全反射棱镜,一束白光垂直入射到ac面上,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)( ).[2]

(A)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则红光将首先射出

(B)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出曲面,则紫光将首先射出

(C)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射山ab面

(D)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出n6面

答案:A

★★★18.如图所示,一个折射率为的三棱镜,顶角是45°.有一束光以图示方向射到三棱镜上,入射角为i(0<i<90°)则下列有关这束光传播过程的判断正确的是(　 　　 )(不考虑两次反射).[2]

①两个界面都会发生反射现象②两个界面都可能发生折射现象③在界面I不可能发生全反射④在界面Ⅱ可能发生全反射现象

(A)只有①②　　 (B)只有②③　　 (C)只有①②③　　　 (D)只有①③④

答案:C

★★★19.如图所示,菜三棱镜的顶角是30°,则该三棱镜的折射率为______________,光在玻璃中的速度是______________m／s.[1.5]

答案:1.732,

★★★20.一个大游泳池,池底是水平的,池中水深1.2m.有一直杆竖直立于池底,浸入水中部分BC恰为杆长AC的一半.太阳光以与水平方向成37°角射在水面上,如图所示,测得杆在池底的影长是2.5m,求水的折射率(sin37°=0.6).[2]

答案:1.33

★★★21.如图所示,棱镜的折射率为2,棱镜截面为等腰三角形,两底角均为30°,一束光垂直于底面射到该棱镜上,试画出它在棱镜内传播的光路图.[2]答案:略

横向拓展

★★★★22.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,已画好玻璃砖的界面aa′和bb′后,不慎将玻璃砖向上平移了一些,放在如图所示的位置上,而实验中的其他操作均正确,则测得的折射率将(　 　　 ).[3]

(A)偏大　　 (B)不变　　 (C)偏小　　 (D)无法确定

答案:B

★★★★23.在测定玻璃的折射率的实验中,所用玻璃的两表面aa和bb′不平行,如图所示,则测得的折射率将(　　 　　 ).[3]

(A)偏大　　 (B)偏小　　 (C)不变　　 (D)无法确定

答案:C

★★★★24.某同学做测定折射率实验时,用他测得的多组入射角i与折射角r作出sint=sinr图像如图所示,则下列判断中正确的是(　 　　 ).[4]

(A)他做实验时,研究的是光从空气射入玻璃的折射现象

(B)玻璃的折射率为0.67

(C)玻璃的折射率为1.5

(D)玻璃临界角的正弦值为0.67

答案:ACD

★★★★25.用薄玻璃片制成一个中间空的三棱镜放入水中,当一束白光从一个侧面斜射入并从三棱镜通过时,下列说法中止确的是(　 ).[4]

(A)各色光都向底面偏折　　　 (B)各色光都向顶角偏折

(C)红色光的偏折角比紫光大　 (D)红色光的偏折角比紫光小

答案:BD

★★★★26.假定水清澈,水面又广阔,则(　　 ).[3]

(A)在水底可以看到整个天空　　　 (B)在空中可以看到全部的水底

(C)在水中看到空中的物体变高　　 (D)在水中看到空中的物体变低

答案:AC

★★★★27.如图所示,入射光线1经45°的直角棱镜折射反射后,光线2沿着与入射光线相反的方向平行射出.现将棱镜沿顺时针方向转过一小角度a,如图中虚线所示,则(　 　　 ).[4]

(A)出射光线也沿顺时针方向转过α角

(B)出射光线沿逆时钊方向转过α角

(C)出射光线顺时针转过2α角

(D)出射光线方向不变

答案:D

★★★★28.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,光束射到它的第一表面,则下列判断中错误的是(　 ).[4.5]

(A)在第一表面光由空气射入玻璃不会发生伞反射

(B)在第二表而光由玻璃射入空气,可能发生伞反射

(C)光由第二表面射出时,出射光线必与入射光线平行

(D)如果入射光束是发光体发出的,则通过玻璃砖的出射光束一定是发散的,所成的是虚像,且比发光体更靠近玻璃砖

答案:B

★★★★29.某同学由于没有量角器,在完成了广光路以后,他以O点为圆心、10.00era长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______.[5]

答案:1.5

★★★★30.虹和霓是太阳光射大大气中的水珠时经折射、反射和色散产生的光学现象.虹的外圈是红色的,内圈是紫色的；霓的外圈是紫色的,内圈是红色的.虹是太阳光在水珠中经_______次折射和_______次反射形成的；霓是太阳光在水珠中经过_______次折射和次反射形成的.[3]

答案:2,1,2,2

★★★★31_某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作出一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合.在玻璃一侧竖直插两枚大头针P₁和P₂,在另一侧再先后插两枚大头针P₃和P₄,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P₄、P₃和P₂、P₁的像恰在一直线上,移去圆形玻璃和大头针后,得到如图所示图形,请在图中画出：(1)沿P₁、P₂连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向.(2)光线在玻璃内的传播方向.

(3)在光线入射点作法线,标出入射角i和折射角r.

(4)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算).[5.5]

答案:(1)略(2)略(3)略(4)

★★★★32.距水而20cm深处,水平放置一平面镜M,浮在水平面上的物体P经平面镜成像,如果从接近正上方看这个像,则像应在水面下多少厘米处(n=4/3)?[5]

答案:30cm

★★★33.如图所示,某三棱镜的截面是一直角三角形,棱镜材料的折射率为n,底面BC涂黑,入射光沿平行于底面BC的方向射向AB而,经AB和AC折射后射出.为了使上述入射光线能从AC面射出,求折射率n的取值范围.[5]

答案:

★★★★34如图所示,折射率为的液体内放一平面镜,欲使一细光束沿水平方向射向平面镜,经反射再在液面发生全反射,要求平面镜与水平方向成多大角度?[6]

答案:α<15°或75°≤α＜90°

★★★★★35.设有一块透明光学材料,由折射率略有不同的许多相互平行、厚度为d=0.1mm的薄层密接构成.如图表示与各薄层垂直的一个截面,AB为此材料的端面,与薄层界面垂直.OO′表示截面的中心线.各薄层的折射n_k的数值为n_k=n₀-kv,其中n₀=1.4142,v=0.0025.今有一光线PO以入射角θ=30°射向O点.求此光线在材料内能够到达的离OO′最远的距离.(第九届全国中学生物理竞赛预赛试题)[17]

答案:3.7mm

★★★★★36.有一半导体砷化镓发光管,它发出波长为0.9μm的红外光,发光区为直径AB等于3mm的圆盘,发光面上覆盖一折射率n=3.4的半球形介质,如图所示,问：要使发光区发出的全部光线在球面上都不发生全反射,介质半球的半径R至少应该多大?(第十一届全国中学生物理竞赛预赛试题)[17]

答案:5.1mm

透镜

双基训练

★1.下列说法中正确的是(　　 ).[0.5]

(A)凸透镜只对平行主轴的光线有会聚作用

(B)凸透镜对任何通过它的光线有会聚作用

(C)凹透镜只对通过它的平行于主轴的光线有发散作用

(D)凹透镜对任何通过它的光线有发散作用

答案:BD

★2.光源经下列哪一个光学元件,既能成实像又能成虚像?通过( 　　 ).[0.5]

(A)平面镜　 (B)棱镜　　 (C)凸透镜　　　 (D)凹透镜

答案:C

★3.关于凹透镜成像,下列说法中不正确的是(　　 ).[1]

(A)只能成缩小的虚像　　　　　　 (B)成的像总是在1倍焦距以内

(C)物体放在焦点上不能成像　　　 (D)放大率与焦距的长短无关

答案:CD

★4.某点光源经凸透镜所成的实像是该点光源射向凸透镜的(　 ).[0.5]

(A)全部光线会聚而成的

(B)部分光线会聚而成的

(C)三条特殊光线会聚而成的

(D)只有三条特殊光线中的两条会聚而成的.

答案:A

★5.一物体经过一个薄透镜成像,以下四条论断中正确的是(　　 ).[0.5]

(A)经凸透镜所成实像总是倒立放大的,且与物体分别位于透镜两侧

(B)经凹透镜只能得到虚像,此像是放大的还是缩小的,取决于物体位置是在焦点以内还是在焦点以外

(C)经凸透镜得到的像总是正立的和放大的

(D)当物体到凸透镜的距离小于焦距时,在透镜另一侧任意位置的光屏上都得不到物体的像

答案:D

★★6.下图中各透镜光路图中正确的是图(　 　　 ).[0.5]

答案:B

★★7.已知物点A、像点B的位置及透镜的主轴MN,则下列关于作光路图的说法中正确

的是(　 ).[1]

(A)透镜不一定与MN垂直

(B)偏折光线与MN的交点就是焦点

(C)光心必在AB肓线与MN直线的交点上

(D)从物点出发的所有光线经透镜偏折后的光线或其延长线必交于像点

答案:CD

★★8.在一透镜左侧有一光源AB,在透镜右侧的光屏S上得到光源清晰的像,如图所示.现移去光屏,从光源A点发出的光线AP经过透镜后的折射光线(　　 　　 ).[1]

(A)与主轴交于原光屏S的右侧

(B)平行于主轴

(C)与主轴交于透镜与原光屏S之间

(D)其反向延长线与主轴交于透镜左侧

答案:C

纵向应用

★★★9.幻灯机镜头的焦距为f,放映幻灯时,幻灯片跟幻灯机镜头的距离u应该是(　　 　　 ).[0.5]

(A)u>f　　　 (B)u<f　　　 (C)u=f　　　 (D)f＜u<2f

答案:D

★★★10.某物体从凸透镜焦点外一点(非常靠近焦点)处沿主轴向远离凸透镜方向匀速移动,在此过程中( 　　 ).[1]

(A)像的速度逐渐变大,像一直变小

(B)像的速度逐渐变小,像一直变小

(C)像的速度先变大后变小,像一直变小

(D)像的速度先变小后变大,像一直变小

答案:B

★★★11.物体经焦距为f的凸透镜成像,要得到放大率为m的虚像,物体与透镜的距离应

是( 　　 ).[1.5]

(A)　　　 (B)　　　 (C)　　　 (D)

答案:B

★★★12.幻灯机的镜头已经调到使屏幕上的画面十分清晰,如果屏幕位置固定,要使画面

增大些,应使(　　 ).[1]

(A)幻灯机离屏幕远些,镜头离幻灯片远些

(B)幻灯机离屏幕远些,镜头离幻灯片近些

(C)幻灯机离屏幕近些,镜头离幻灯片远些

(D)幻灯机离屏幕近些,镜头离幻灯片近些

答案:B

★★★13.物体经凸透镜成像时(　　 ).[1]

(A)如果成实像,当物距减小时,像距也减小

(B)如果成实像,当物距增大时,像距将减小

(C)如果成虚像,当物距减小时,像距也减小

(D)如果成虚像,当物距减小时,像距将增大

答案:BC

★★★14.一张画放在凸透镜前20cm处,画面与主轴垂直,成像的面积和画的面积相等,如果将画向透镜移近5cm,则所成像的面积是画的(　　　　　　　　　　　　　　　　 ).[2]

2.(A)2倍　　 (B)25倍　　 (C)1.5倍　 (D)4倍

答案:D

★★★15.把物体和光屏的位置固定,在两者连线的正中间放一透镜,这时光屏上出现一个清晰的像.如果沿着连线再移动透镜时,则在光屏上(　　 　　 ).[0.5]

(A)还可以再出现一个缩小的像

(B)还可以再出现一个放大的像

(C)出现放大、缩小的像都有可能,但要知道怎样移动才能判定

(D)以上说法都不对

答案:D

★★16.凸透镜的焦距为f,一个在透镜光轴上的物体,从距透镜3f处,沿主光轴逐渐移

到距透镜1.5,处,在此过程中(　 　　 )[2]

(A)像不断增大　　　　　　　　　 (B)像和透镜的距离不断减小

(C)像和物之间的距离不断增大　　 (D)像和焦点的距离不断增大

答案:AD

★★★17.灯与幕之间的距离是125cm,当会聚透镜距灯的距离是25cm时.在幕上便可得到灯的清晰的像,那么会聚透镜的焦距是__________cm.[1.5]

答案:20

★★★18.在调整点燃的蜡烛与凸透镜共轴的过程中,若发现烛焰成像在屏的左下方,为了

使烛焰成像在屏的中央,应将蜡烛稍向________方向调整.[1]

答案:左下方

★★★19.如下图所示,S为点光源,SAB是一条光路,试作图求出另外二条入射光线SC

的折射光线.[2]

答案:略

★★★20.在透镜前面沿垂直主轴方向放一个长3cm的线形物体,能成一个长4.5cm的像,

物像距离为6cm,求透镜的焦距,.[2]

答案:1.33cm或36cm

★★★21.一台电影放映机,镜头焦距是30.0cm,银幕与镜头间的距离是30.3m,为了在银幕上得到放映机中胶片上景物的清晰的像,胶片到镜头的距离应是多少?如果胶片上某物高1.20cm,那么,该物在银幕上的像有多高?[2.5]

答案:30.3cm,1.20cm

★★★22.用照相机拍摄远处景物时,底片与镜头光心相距10cm.当暗箱拉得最长时,底片与光心相距12cm.求相机能拍摄的最近距离.[2]

答案:60cm

横向拓展

★★★23.一点光源S距凸透镜15cm,且位于凸透镜的主光轴上,在凸透镜另一侧移动一个光屏,移动过程中光屏在两个位置时得到等大的圆形光斑,这两位置距离凸透镜分别为20cm和25cm,则该点光源通过凸透镜成的像距离透镜________cm,该凸透镜的焦距f=________cm.[3]

答案:22.5,9

★★★24.在下列实验中：

(A)将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调整它们的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主轴上.

(B)点燃蜡烛.

(C)移动透镜使屏上得到烛焰清晰的像.

(D)测出物距u和像距v.

(E)移动透镜使屏上再依次得到烛焰清晰的像.

(F)测出两次透镜所在位置间的距离d.

(G)测出烛焰到屏的距离L.

(H)用公式算出焦距.

(1)若用公式法测焦距,必要的实验步骤依次为_______.

(2)若用共轭法测焦距,必要的实验步骤依次是________.[3]

答案:(1)ABCDH，(2)ABCEFGH

★★★25.用两次成像法测凸透镜焦距时,小灯和光屏间距离为0.8m.测得两次成像时透镜位置之间相距40cm,则测得该透镜焦距为________m.[2]

答案:0.15

★★★26.如图所示,MN为主光轴,S为物点,S′为像点,分别作出光路图.求出各个图中光心和两个焦点的位置,并表明透镜的种类.[5]

答案:略

★★★27.在右图中应用学过的透镜成像知识,用作图法求出在凸透镜主轴上的A点经凹透镜所成的像.[2.5]

答案:略

★★★28.将黄色光点放在凸透镜主轴上点得到平行光束.若将紫色的光点放在同一点要获得平行光束,应怎样移动透镜?[3]

答案:向着靠近光点的方向移动

★★★★29.颜色不同的两束单色光Ⅰ、Ⅱ,平行于凸透镜L的主轴入射,如图所示.经凸透镜折射后相交于a点,则两单色光相比较( ).[2.5]

(A)在玻璃中传播时,Ⅱ光的速度较大

(B)从玻璃射向空气时,I光的临界角较大

(C)I光的光子能量较小

(D)在同种介质中,I光的波长较短

答案:BC

★★★★30.如图所示,焦距为f的凸透镜,主轴和水平的x轴重合,x轴上有一光点位于透镜的左侧,光点到透镜的距离大于f而小于2f.若将透镜沿x轴向右平移2f的距离,则在此过程中,光点经透镜所成的像点将(　 ).

(A)一直向右移动　　　　　　　　 (B)一直向左移动

(C)先向左移动,接着向右移动　　　 (D)先向右移动,接着向左移动

答案:C

★★★★31.在测量凸透镜焦距的实验中,甲同学先将光源和凸透镜的位置固定,移动光屏找像,但他无论把屏放在何处,都不能在屏上得到清晰的像,这是因为________.乙同学先把光源和屏的位置固定,把凸透镜放在它们之间,他无论怎样移动透镜的位置都不能在屏上得到光源清晰的像,这是因为________________.丙同学先把凸透镜和光屏的位置固定,移动光源找像,但他无论把光源放在何处都不能在光屏上得到光源清晰的像,这是因为________________.丁同学在实验中避免了上述三位同学的问题,在屏上得到了一个光源较模糊的像,但前后移动光屏还是改善不了像的质量,这是因为________________.[5]

答案:物距小于或等于焦距；光源跟光屏的距离小于4倍焦距；透镜跟光屏的距离小于或等于焦距；光源和屏的中心没有都在透镜的主轴上或光源和屏没有都跟透镜的主轴垂直

★★★★32.物体AB在焦距为f的凸透镜的2倍焦距外且垂直于主光轴放置,如图所示.用作图法求出能看到AB完整像的范围.[4]答案:略

★★★★★33.如图所示,在凸透镜L左侧放置一平行于主轴的物体AB,而在透镜的右侧又放置一与主轴斜交的平面镜M.用作图法作出物体AB经透镜折射后在平面镜中所成的像.[15]

答案:略

★★★★★34.一光学系统如图(a)图所示,A为物平面,垂直于光轴,L为会聚透镜,M为与光轴成45°角的平面镜.P为像面,垂直于经平面镜反射后的光轴.右图(b)图为同一光学系统的透视图.设物为A面上的一个“上”字,试在下(b)图中实像面P上画出像的形状.(第十届全国中学生物理竞赛预赛试题)[15]

答案:略

★★★★★35.一圆锥透镜如图所示,S、S′为锥面,M为底面.通过锥顶A垂直于底面的直线为光轴.平行光垂直入射于底面.现在把一垂直于光轴的平面屏P从透镜顶点A向右方移动.不计光的干涉与衍射.

(1)用示意图画出在屏上看到的图像.当屏远移时图像怎样变化?

(2)设圆锥底面半径为R,锥面母线与底面的夹角为β(3°-5°).透镜材料的折射率为n.令屏离锥顶A的距离为x,求出为描述图像变化需给出的屏的几个特殊位置.(第十届全国中学生物理竞赛预赛试题)[15]

答案:(1)略(2)x₁=,x₂=

★★★★★36.有一水平的平行平面玻璃板H,厚3cm,折射率为n=1.5.在其下表面下方2cm处有一个小物体S；在玻璃板上方有一个薄凸透镜L,其焦距为,f=30cm,透镜的主轴与玻璃板面垂直；S位于透镜的主轴上,如图所示.若透镜上方的观察者顺主轴方向观察到S的像就存S处,问透镜与玻璃板上表面的距离为多少?(第十七届全国中学生物理竞赛预赛试题)[20]

答案:1.0cm

水平预测

(10分)

双基训练

★1.关于电磁波,下列说法中正确的是(　 　　 ).

(A)电磁波是电磁场由发生区向远处的传播

(B)电磁波必须依靠介质来传播

(C)电磁波会发生反射、折射、干涉和衍射

(D)电磁波具有能量

答案:ACD

纵向型

★★2.在LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是(　　 　　 ).

(A)若磁场正在加强,则电容器正在放电,电流方向为a→b

(B)若磁场正在减弱,则电场能止在减少,电容器下板带负电荷

(C)若磁场正在减弱,则电场能正在增加,电容器下板带负电荷

(D)若磁场正在加强,则电容器正在充电,电流方向为b→a

答案:AC

横向型

★★★★3.1999年11月20日我国成功发射和回收了“神舟”号实验飞船,标志着我国的航天技术和运载火箭技术水平已跻身于世界先进行列.(1)如图所示,图中A为某火箭发射场,B为山区,c为城市.发射场正在进行某型号火箭的发射试验.该火箭起飞时质量为2.02×10⁵kg,起飞推力2.75×10⁵N,火箭发射塔高100m,则该火箭起飞时的加速度大小为_______m／s².在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质景的变化,火箭起飞后,经_______s飞离火箭发射塔(参考公式及常数：F_合=ma,v₁=v₀+at,S=v₀t+1/2at²,取取9.8m／s²).(2)为了转播火箭发射的实况,在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号.已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能收听和收看火箭发射的实况,必须通过建在山顶上的转发站来转发______________(选填“无线电广播信号”或“电视信号”).这是因为：_____________.(2001年上海高考试题)[5]

答案:3.81,7.25,电视信号,电视信号的波长短,沿直线传播,受山坡阻挡,不易衍射

阶梯训练

电磁振荡

双基训练

★1.在LC振荡电路中,当电容器上的电荷量最大时(　 　　 ).[1]

(A)振荡电流达到最大　　　　　　　　 (B)电容器两极板间的电压最大

(C)电场能恰好全部转化为磁场能　　　 (D)磁场能恰好全部转化为电场能

答案:BD

★★★2.由自感系数为L的线圈和可变电容器C构成LC同路,为使振荡频率在f₁=550kHz至f₁=1650kHz范围内,则可变电容器与f₁对应的电容C和与f₂对应的电容C₂之比为(　　 ).(1993年全国高考试题)[3]

(A)　 (B)　 (C)1：9 (D)9：1

答案:D

纵向应用

★★3.如图所示是一个LC振荡电路电流变化的图线,下列说法中正确的是(　　　 )

(A)在t₁时刻线圈两端电压最大

(B)在t₁时刻电容器极板上没有电荷

(C)在t₁到t₂时刻电容器放电

(D)在t₂时刻电路中只有电场能

答案:B

★★4.如图所示为某时刻LC振荡电路中电容器中电场的方向和电流的方向,则下列说法中正确的是( ).[2]

(A)电容器正在放电

(B)电感线圈的磁场能正在减少

(C)电感线圈中的自感电动势正在阻碍电流的减小

(D)电容器的电场能正在增加

答案:BCD

★★★5.如下图所示,甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路中,某时刻振荡电流i的方向如箭头所示,下列对各同路情况的判断正确的是( ).[3]

(A)若甲电路中电流i正住增大,则该电路中线圈的自感电动势必定在增大

(B)若乙电路中电流i正在增大,则该电路中电容器里的电场方向必定向下

(C)若丙电路中电流i正在减小,则该电路中线圈周围的磁场必在增强

(D)若丁电路中电流i正在减小,则该电路中电容器极板电荷必是上负下正

答案:BD

★★★6.右图所示的LC振荡电路中,电容器极板所带电荷从最大变化到零经历的最短时间是(　 　　 ).[2]

(A)　　 (B)

(C)　　　 (D)

答案:B

★★★7.在右图所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图(b)所示,若把通过P点向右的电流规定为i轴的正方向,则(　 　　 ).[3]

(A)0至0.5ms内,电容器C正在充电

(B)0.5ms至1ms内,电容器上极板带正电荷

(C)1ms至1.5ms内,Q点比P点电势高

(D)1.5ms至2ms内磁场能在减少

答案:CD.

★★★8.如图所示的LC振荡电路,其中L是一个带铁芯的有抽头的线圈,C的两极间插有电介质板,为了降低振荡频率,下列措施正确的是(　　　 ).[15]

(A)从两极间抽出介质板　 (B)从线圈中抽出铁芯

(C)将电键S从a拨到b　　 (D)增加两极的带电量

答案:C

★★★9.右图所示的是某振荡电路中电流随时间变化的图线,由图线可知,在_______时刻电容器刚好充电完毕；在_______时刻线圈中的磁感应强度最大；在一个周期内,电容器充电与放电各进_______次.[2]

答案:,2

★★★★10.如果下表中给出的是LC电路上电容器中电场强E或振荡电流i与各时刻的对应关系,T是振荡周期,则下列选项中正确的是( ).[5]

	0	T/4	T/2	3T/4	T
田	零	正向最大	零	负向最大	零
乙	零	负向最大	零	正向最大	零
丙	正向最大	零	负向最大	零	正向最大
丁	负向最大	零	正向最大	零	负向最大

(A)若甲表示电场强度E,则丙表示相应的振荡电流

(B)若乙表示电场强度E,则甲表示相应的振荡电流

(C)若丙表示电场强度E,则甲表示相应的振荡电流

(D)若丁表示电场强度E,则丙表示相应的振荡电流

答案:AC

横向拓展

★★11.实际的LC电磁振荡回路如果没有外界能量的适时补充,振荡电流的振幅总是要

逐渐减小的.下述各种情况中为造成振幅减小原因的是(　　 ).[1]

(A)线圈自感电动势对电流的阻碍作用上涡流产生的电热

(B)电路中的电阻对电流的阻碍作用

(C)线圈铁芯电磁波

(D)向周围空间辐射

答案:BCD

★★★12.如图所示的电路中,L是电阻不计的电感线圈,C是电容器,闭合电键S,待电路达到稳定状态后再断开电键S,LC电路中将产生电磁振荡.如果规定电感L中的电流方向从a到b为正,断开电键时刻为t=0,那么右图中能正确表示电感线圈中的电流i随时间t变化规律的是图(　　 ).(1998年上海高考试题)[3]

答案:A

★★★★13.如图所示的电路中,电容器电容C=1μF,线圈自感系数L=0.1mH.先将电键S向右扳到a,这时电容器内有一带电液滴恰能保持静止.然后将电键向左扳到b,经过t=3.14×10^-5S,带电液滴的加速度是_______m／s².当LC同路中的振荡电流有最大值时,带电液滴的加速度为m／s²(研究粒子未与极板发生碰撞的情况).[6]

答案:19.6,9.8

电磁场和电磁波电子技术基础

双基训练

★1.下列说法中正确的是( 　　 ).[0.5]

(A)电磁场的本质是电场

(B)电磁场的本质是磁场

(C)电磁场是电场和磁场的统称

(D)电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体

答案:D

★★2.根据麦克斯韦电磁场理沦,下列说法中正确的是(　　 ).[1]

(A)在电场周围一定存在磁场,在磁场周围一定存在电场

(B)在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场

(C)在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场

(D)在振荡的电场周围一定产生同频率的振荡的磁场,在振荡的磁场周围一定产生同频率的振荡的电场

答案:D

★★3.关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是(　 　　 ).[1]

(A)频率越高,传播速度越大

(B)波长越长,传播速度越大

(C)电磁波能量越大,传播速度越大

(D)频率、波长、能量都不影响电磁波在真空中的传播速度

答案:D

★★★4.收音机中的调谐电路线圈的自感系数为L,要想接收波长是λ的电台信号,应把调谐电路中电容器的电容调至(光速为c)(　 ).[2]

(A)　 (B)　 (C)　 (D)

答案:D

纵向应用

★★5.关于电视接收的原理,下列说法中正确的是(　　 ).[1]

(A)电视接收天线接收到的电磁波中包括有图像信号和伴音信号

(B)电视接收天线收到电磁波经过处理还原成图像,天线上并不产生感应电流

(C)电视接收机收到电磁波,通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号

(D)电视接收机收到电磁波,经扬声器得到电视节目的伴音信号

答案:AC

★★6.无线电广播的中波段波长范围为187-560m,为了避免邻近电台的十扰,两个电台的频率范围至少应相差10⁴Hz,则在此波段中最多可容纳的电台数为个.[2]

答案:106

★★★7.在LC振荡电路中,电容器C檄板上的电量q随时间变化的图像如图所示,在t₁=1×10^-6s至t₂=2×10^-6内,关于电容器的充(或放)电过程及因此产生的电磁波波长,下列判断中正确的是(　 　　 ).[2]

(A)充电过程,波跃为1200m

(B)充电过程,波长为1500m

(C)放电过程,波长为1200m

(D)放电过程,波长为1500m

答案:A

★★★8.LC叫路中电容C=3.6pF,电感L=1/π²mH,若能向外发射电磁波,则所发射的电磁波的波长是_______m,电场能变化的周期_______s.[2.5]

答案:36,

★★★9.在右图所示电路中,当可变电容器C₂调到某个数值时,小灯泡D最亮.这个现象叫_______,若此时L₁：L₂=1：2,则C₁=_______C₂.[3]

答案:电谐振,2

横向拓展

★★10.比较机械波和电磁波,下列结论正中确的是(　 ).[1]

(A)它们都可发生反射、折射、干涉和衍射现象

(B)它们在本质上是相同的,只是频率不同而已

(C)机械波的传播速度取决于介质,电磁波的传播速度取决于频率

(D)机械波的传播需要介质,电磁波可以在真空中传播

答案:AD

★★★11.电感线圈中的电流在0.6s时间内改变了1A.在这段时间内线圈中产生的感应电动势为0.2mV,求由这个线圈和1.4×10⁴pF的电容器组成的振荡电路产生的电磁波在真空中的波长.[3]

答案:

★★★12.如图所示装置,区域Ⅰ为匀强电场,区域Ⅱ为匀强磁场,阴极K发射的电子经电场加速后射入磁场,则电子在哪个区域可能发射电磁波?(第一届全国中学生物理竞赛预赛试题,原题为选择题)[3]

答案:区域Ⅱ

★★★★13.如图所示,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,以速率V₀沿逆时针方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场.设运动过程中小球带电量不变,那么(　 ).[5]

(A)小球对玻璃环的压力一定不断增大

(B)小球受到的磁场力一定不断增大

(C)小球先沿逆时针方向减速运动,过一段时间后沿顺时针方向加速运动

(D)磁场力对小球一直不做功

答案:CD

★★★★14.在图16-17所示的电路中,两电容器的电容相等,即C₁=C₂=C,两个二极管D₁、D₂皆为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).当电源输入电压为如图16-18所示的稳定方波时,试在图16-19和图16-20中分别画出达到稳定状态后L点的电压U_L和M点的电压U_M随时间变化的图像.(第六届全国中学生物理竞赛预赛试题)[8]

答案:略

水平预测

(30分)

双基训练

★1.下列关于交流电的说法中正确的是( 　　 ).

(A)交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值

(B)用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值

(C)给定的交流数值,在没有特别说明的情况下是指有效值

(D)跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值

答案:CD

★2.关于电容器和电感线圈对交流电的影响,下列说法中正确的是(　 　　 ).

(A)电容器对于高频交变电流的阻碍作用大于它对低频交变电流的阻碍作用

(B)电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用

(C)电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用

(D)电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用小于对低频交变电流的阻碍作用

答案:BC

★★3.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图(　 　　 ).

答案:C

纵向型

★★★4线横截面上的电量为q,已知线框电阻为R,则上述过程中线框上的焦耳热Q=________..右图中a﹑b﹑c﹑d是星形连接的三相交流电源在照明电路中的输电导线,用电压表测得a、b间的电压为220V,b﹑c间的电压为380V,那么四根导线中哪根是零线?图中1、2、3是三盏额定电压都是220V的白炽灯,分别把它们正确接入三相输电线路中,画出电路图.

答案:A为零线，图略

★★★★5.如图所示,在水平方向的匀强磁场中,有一单匝矩形导线框可绕垂直于磁场方向的水平轴转动.在线框由水平位置以角速度ω匀速转过90°的过程中,通过导线横截面上的电量为q,已知线框电阻为R,则上述过程中线框上的焦耳热Q=______________.

答案:

横向型

★★★★★6.某交变电压的瞬时值表达式为.求该电压的有效值.答案:

阶梯训练

交流电的产生与描述

双基训练

★1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈通过中性面时.下列说法中正确的是( 　　 ).[0.5]

(A)穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大

(B)穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大

(C)穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零

(D)穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零

答案:C

★2.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是(　 　　 ).[0.5]

(A)线圈平而每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次.感应电动势向不变

(B)线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次

(C)线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次

(D)线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次

答案:C

★3.下图中画出了六种电流随时间变化的图像.这六个图中的电流,都随时间t作周期性变化,其中属于交流电的是________,属于正弦式交流电的是________.[0.5]

答案:(a)(c)(e)(f),(c)

★★4.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为.关

于这个交变电流,下列说法中正确的是(　 ).[1.5]

(A)交变电流的频率为100Hz　　　　　 (B)电动势的有效值为220V

(C)电动势的峰值约为311V　　　　　　 (D)t=0时,线圈平面与中性面垂直

答案:BC

★★5.某电容器两端所允许加的最大直流电压是250V.它在正弦交流电路中使用时,交

流电压可以是(　 ).[1]

(A)250V　　　　 (B)220V　　 (C)352V　　 (D)177V

答案:D

★★6.我围及俄罗斯、英国等世界上多数国家,常用的交流电都是频率为50Hz的正弦式交流电,而美国、加拿人及日本的西部地区常用的交流电频率为60Hz.这种频率为60Hz的正弦式电流的周期多大?电流方向每秒改变多少次?[1]

答案:1/60s,120次

纵向应用

★★7.把220V的正弦交流电压加在440V,的电阻上,该电阻上( 　　 ).[1]

(A)电压的有效值为220V,电流的有效值为0.5A

(B)电压的最大值为220V,电流的有效值为0.5A

(C)电压的有效值为220V,电流的最大值为0.SA

(D)电压的最大值为220V,电流的最大值为0.5A

答案:A

★★★8.右图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是(　 ).[2]

(A)A　　　 (B)5A　　　 (C)　　　 A(D)3.5A

答案:B

★★★9.一电热器接在10V的A流电源上,产生一定大小的热功率.现把它改接到交流电源上,要使它产生的热功率是原来的一半,如忽略电阻随温度的变化,则交流电压的峰值应是( ).[1.5]

(A)5V　　　 (B)14V　　 (C)10V　　 (D)17.3V

答案:A

★★★10.如图所示,三相交流发电机的每相电压是220V.接成星形,如果负载接成三角形,则负载每相的电压是________V.[0.5]

答案:380

★★★11.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴从中性面向开始匀速转动,在T/12(T为周期)时产牛的感应电动势为2V,则感应电动势的有效位为______V.[1]

答案:

★★★12.一交流电压U=311sin314t(V),加在一个"220V,40W"的白炽灯上：

(1)这个灯泡能正常发光吗?

(2)如果用多用电表(交流电流档)测量通过这个灯泡的电流,示数应该多大?

(3)写出电流瞬时值的表达式.[2]

答案:(1)能,(2)2/11A(3)

★★★★13.100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动,产生如图所示的电动势.可知线圈转动的角速度ω=____________rad／s.穿过线圈的磁通量最大值φ_max=____________Wb,此时的电动势值e=____________V.在t=0.01/6s时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于___________.[3]

答案:

★★★★14.氖灯接入频率为f=50Hz,电压有效值U=120V的正弦交流电路中共10min.若氖灯点燃和熄灭时的电压均为120V,试求氖灯亮的时间.[3]

答案:5min

★★★★15.用均匀导线弯成正方形闭合线框abcd,线框每边长8.0cm,每边的电阻值为0.010Ω.把线框放在磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中,并使它绕轴OO_′以ω=100rad／s的匀角速度旋转,旋转方向如图所示.已知轴OO′在线框平面内,并且垂直于B,O′c=3O′b,Od=3Oa,.当线框平面转至和B平行的瞬时(如图中所示),U_ab(即U_a-U_b)为何值?

答案:0.016V

横向拓展

★★★★★16.一扁平线框存竖直的匀强磁场中绕水平轴以角速度ω旋转.磁场的磁感应强度按B=B₀sinωt的规律变化,求线框中产生的感应电动势的频率.[4]

答案:

★★★★★17.如图所示三相四线制供电电路中,电源电压u=220V.三相负载都是纯电阻,R_A=R_B=10Ω,R_c=20Ω,.问：

(1)通过中性线OO′的电流多大?

(2)若中性线OO′断路,R_A发生短路,R_B、R_C.两端电压及其中电流多大?(3)若中性线OO′断路,R_A也断路,R_B﹑R_C两端电压和其中电流又是多大?[15]

答案:(1)11A(2)电压均为380V,(3)电流均为12.7A,

感抗　 容抗　 变压器

双基训练

★1.比较理想变压器的原线圈和副线圈,其中相同的物理量有(　 　　 ).[0.5]

(A)电压　　 (B)电流　　 (C)电功率　　　 (D)磁通量的变化率

答案:CD

★★2.理想变压器正常工作时,原、副线圈中的电流为I₁、I₂,电压为u₁、u₂,功率为P₁、P₂,关于它们之间的关系,下列说法中正确的是( 　　 ).[1]

(A)I₂由I₂决定　　　 (B)U₂与负载有关

(C)P₁由P₂决定　　　 (D)以上说法都不正确

答案:C

纵向应用

★★3.远距离输电时,如果输送的电功率一定,试证明：输电电压升高到原来n倍,则输电线上的热功率损失将是原来的1/n².[1.5]

答案:略

★★★4.如图所示,从同一交流电路上接出两个支路,一支路连接一个无泄漏电阻的电容器,另一支路连接一个无电阻的电感线圈,则导线AB和CD的相互作用是( ).[1]

(A)相吸　　 (B)相斥　　 (C)吸、斥不定　　　 (D)无相互作用

答案:B

★★★5.如图所示的理想变压器,两个副线圈陌数分别为n₁和n₂.,当把电热器接在ab,使cd空载时,电流表的示数为I₁；当把电热器接在cd,而使曲空载时,电流表的示数为I₂,则I₁：I₂等于(　 　　 ).[1]

(A)n₁﹕n₂ (B)n²₁﹕n₂² (C)n₂﹕n₁ (D)n²₂﹕n₁²

答案:B

★★★6.理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在u=311sin100πt(V)的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是111Ω,则副线圈中电流大小是(　 　　 ).[1]

(A)5A　　　 (B)11A　　 (C)20A　　 (D)55A

答案:A

★★★7.如图所示,某变压器有两个线圈,如果把它当作降压变压器,则线圈________接电源,原副线圈两端电压之比是_______；把它当作升压变压器,则线圈_______接电源,原、副线圈两端电压之比是______________.[1]

答案:，5：1,,1：5

★★★8.一理想变压器,原线圈输入电压为220V时,副线圈的输出电压为22V.如将副线圈增加100匝后,则输出电压增加到33V,由此可知原线圈匝数是_______匝,副线圈匝数是_______匝.[L5]

答案:2000,200

★★★9.某变电站用220V的电压送电,导线损失电功率是输出功率的20%.若要使导线损失电功率是输出功率的5%,则输出的电压应变为_______v.[1]

答案:440

★★★10.理想变压器在正常使用过程中,如果副线圈处于开路状态,则原线圈的输入功率等于_______；如果副线圈上负载电阻减小,则原线圈从电源获取的功率将_______(选填“增加”、“减小”或“不变”).[1]

答案:0,增加

★★★11.如图所示,变压器原、副线圈的匝数比为10﹕1,副线圈有一中心抽头e.原线圈接交流电压u=311sin(100πt)(V),副线圈上e、d之间的电压等于_______v,电压的周期T=_______s.[1]

答案:11,0.12

★★★12.如图所示,一台理想变压器有两个副线圈,已知12V的副线圈输出电流是4.17A,匝数是30匝；127V的副线圈输出电流是0.63A,那么：(1)127V的副线圈匝数是多少?原线圈的匝数是多少?

(2)原线圈的输入功率是多少?(3)原线圈的输入电流是多少?[3]

答案:(1)318匝,550匝,(2)130V,(3)0.59A

★★★13.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L₁和L₂.输电线的等效电阻为R.开始时,电键S断开,当S闭合时,下列说法中正确的是(　 　　 ).[1]

(A)副线圈两端的输出电压减小 (B)通过灯泡L₁的电流减小

(C)原线圈中的电流增大　　　 (D)变压器的输入功率增大

答案:BCD

★★★★14.如图所示,灯泡L₁和L₂的规格完全相同,原线圈匝数比副线圈匝数多,下列判断中正确的是(　 　　 ).[1.5]

(A)变压器工作时,两灯有可能同时正常发光

(B)L₂正常工作时,L₁比L₂暗

(C)L₂正常T作时,L₁可能已烧毁

(D)L₁正常T作时,如可能已烧毁

答案:B

★★★★15.在右图所示的两个交流电路中,它们的电源电压相同,理想变压器的原、副线圈的匝数为n₁、n₂.如果两电源输出的电流相等,则负载电阻R₁与R₂的比值为_______.[2.5]答案:

★★★★16.有一定值电阻与电压为U的交流电源接通,结果通过电阻的电流为I.若通过一台变压器将该交流电与该电阻接通,已知变压器初级线圈中电流大小为I/4,则通过该电阻的电流I′=_______；当变压器次级线圈所接电阻为原定值电阻的4倍时,那么这个电阻的电功率为_______.[3]

答案:

★★★★17.右图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1：4和4：1,那么：(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?(3)输电效率是多少?(4)若只使用总数一半的电灯,并止常发电,发电机的输出功率是否也减少一半?[4]

答案:(1)5424W,(2)250V,(3)97%,(4)一半以上

★★★★18.河水流量为4m³／s,水流下落的高度为5m.现在利用它来发电,设所用发电机的总效率为50%：(1)求发电机的输出功率.(2)设发电机的输出电压为350V,在输送途中允许的电阻为4Ω,许可损耗的功率为输出功率的5%,问在用户需用电压220V时,所用升压变压器和降压变压器的匝数之比分别是多少(g取9.8m／s²)?[5]

答案:(1)(2)1：8,12：1

横向拓展

★★★★★19.电阻R=200Ω的电阻器和电容C=5×10^-6F的电容器并联,通过这个并联电路

的交流电的角频率ω=10³rad／s.交流电流表G1的示数I₁=1A,其内阻很小,如右图所示,求交流电流表G2的示数.[5]

答案:1.414A

★★★★★20.在对称的铁芯上绕有两个线圈.如图所示.当线圈1接入交流电时,线圈2上电压U₂=13.2V；当线圈2接入同一交流电时,线圈1上电压u₁=120V.求两个线圈的匝数比.[5]

答案:

水平预测

(60分钟)

双基型

★1.在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,欲使线圈中能产生感应电流,则线圈应在(　 ).

(A)沿自身所在的平面作匀速运动　 (B)沿自身所在的平面作加速运动

(C)绕任意一条直径作转动　　　　 (D)沿着磁场方向移动

答案:C

★2.在右图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际的情况是(　 　　 ).

(A)G1表指针向左摆,G2表指针向右摆

(B)G1表指针向右摆,G2表指针向左摆

(C)G1、G2表的指针都向左摆

(D)G1、G2表的指针都向右摆

答案:B

★★3.如图所示,在水平面上有一固定的u形金属框架,框架上置一金属杆ab.在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列情况中可能的是( )

(A)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动

(B)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动

(C)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动

(D)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动

答案:BD

纵向型

★★★4.如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是( 　　 ).

(A)磁铁下端为N极,磁铁向上运动

(B)磁铁上端为N极,磁铁向上运动

(C)磁铁下端为N极,磁铁向下运动

(D)磁铁上端为N极,磁铁向下运动

答案:AD

★★★5.如图所示,矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上,整个装置放在匀强磁场中.当线框向右运动时,下列说法中正确的是( ).(1999年全国高考试题)

(A)R中无电流　　　 (B)R中有电流,方向为E→M

(C)ab中无电流　　　 (D)ab中有电流,方向为a→b

答案:B

★★★6.有一铜块,重量为G,密度为D,电阻率为ρ₀把它拉制成截面半径为r的导线,再用它做成一半径为R的圆形回路(R》r).现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B的大小均匀变化.则(　 ).

(A)感应电流大小与导线粗细成正比

(B)感应电流大小与回路半径R成正比

(C)感应电流大小与回路半径R的平方成正比

(D)感应电流大小与R、r都无关

答案:D

★★★7.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示.在这过程中(　　　　 ).

(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零

(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

(C)恒力F与安培力的合力所做的功等于零

(D)恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热

答案:AD

横向型

★★★8.如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时,则( ).

(A)a、b两环均静止不动　 (B)a、b两环互相靠近

(C)a、b两环互相远离　　 (D)a、b两环均向上跳起

答案:C

★★★★9.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着阿个磁感应强度大小相等的匀强磁场,其中一个的,方向垂直斜面向下,另一个的方向垂直斜面向上,宽度均为L.一个质量为m、边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时恰好作匀速直线运动.当ab边到达gg′和ff′的中间位置时,线框又恰好作匀速直线运动,问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg′和ff′中间位置时,产生的热量为多少?

答案:

★★★★★10.如图所示,ad、bc为相距1(m)的平行导轨(电阻很小,可以不计),a、b间接有一固定电阻,阻值为R,长直细杆MN可以按任意角θ架在平行导轨上,并以匀速v滑动(平移),v的方向与da平行.杆MN有电阻,每米长的电阻值为R,整个空间充满磁感应强度为B的匀强磁场,方向如图.求：(1)同定电阻R上消耗的功率最大时角θ的值.(2)求杆MN上消耗的电功率最大时角θ的值.

答案:(1)θ=π/2,(2)1≤1m,θ=arcsin1时p最大,l>1m,θ=π/2时p最大

阶梯训练

电磁感应

双基训练

★1.关于感应电流,下列说法中正确的是(　　 ).[1]

(A)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生

(B)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生

(C)线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流

(D)只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流

答案:C

★2.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图(　 　　 ).[1]

答案:D

★★3.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( 　　 ).[2]

(A)导线中电流强度变大　 (B)线框向右平动

(C)线框向下平动　　　　 (D)线框以ab边为轴转动

答案:ABD

★★4.如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b为螺线管的中点,金属环通过a、b、c处时,能产生感应电流的是__________.[1]答案:a,c

纵向应用

★★5.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示.下列情况中线圈有感应电流的是(　　　 ).[2]

(A)线圈绕ab轴转动　　　 (B)线圈垂直纸而向外平动

(C)线圈沿ab轴下移　　　 (D)线圈绕cd轴转动

答案:A

★★6.如图所示,裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动,匀强磁场力方向如图所示,则(　　　 ).[3]

(A)G表的指针发生偏转　　　　　 (B)G1表的指针发生偏转

(C)G1表的指针不发生偏转　　　 (D)G表的指针不发生偏转

答案:AB

★★★.7.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区.若d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于(　 　　 ).[2]

(A)　　　 (B)　　　 (C)　　　　 (D)

答案:D

★★★8.如图所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内________感应电流,线圈从位置2到位置3的过程中,线圈内_____感应电流(均选填“有”或“无”).[3]

答案:有,有

横向拓展

★★★9.带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则(　　 　　 ).[3]

(A)只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流

(B)不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流

(C)圆环在作变速转动时,小线圈内一定有感应电流

(D)圆环作匀速转动时,小线圈内没有感应电流

答案:CD

★★★10.如图所示,矩形线框abed的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,下列说法中正的是(　 　　 ).[3]

(A)穿过线框的磁通量不变化.MN间无感应电动势

(B)MN这段导体作切割磁感线运动,MN间有电势差

(C)MN间有电势差,所以电压表有示数

(D)因为无电流通过电压表,所以电压表无示数

答案:BD

★★★11.如图所不,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外.符要线圈产生感应电流,下列方法中可行的是(　 ).[4]

(A)将线圈向左平移一小段距离　　 (B)将线圈向上平移

(C)以ab为轴转动(小于90°)　　　 (D)以bc为轴转动(小于90°)

答案:AC

★★★12.按如图所示装置进行操作时,发现放在光滑金属导轨上的ab导体棒发生移动,其可能的原因是( 　　 ).[3]

(A)闭合S的瞬间　　　　　　 (B)断丌S的瞬间

(C)闭合S后,减少电阻R时　　 (D)闭合S后,增大电阻时

答案:ABCD

★★★★13.如图所示,导体棒ab放在光滑的金属导轨上,导轨足够长,除了电阻R外,其他电阻不计.导体棒ab的质量为m,长为L,给ab棒一个水平向右的初速度v₀,因感应电流作用,ab棒将减速运动,则电阻R消耗的最大电能为多少?[5]

答案:

电磁感应定律的应用

双基训练

★1.下列几种说法中止确的是( 　　 ).[0.5]

(A)线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大

(B)线圈中磁通量越入,线圈中产牛的感应电动势一定越大

(C)圈圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大

(D)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大

答案:C

★2.如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ad与bc间滑动并接触良好.设磁场的磁感应强度为B,ef长为l,△t时间内ef向右匀速滑过距离△d,则下列说法中正确的是(　　 ).[1]

(A)ef向右滑动时,左侧面积增大l△d,右侧面积减少l△d,则

(B)ef向右滑动时,左侧面积增大l△d.右侧面积减少l△d,相抵消,则ε=0

(C)在公式中,在切割情况下,△φ=B△S,△S应是导线切割扫过的面积,因此

(D)在切割情况下只能用e=Blv计算,小能用计算

答案:D

★★3,如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a、b两点间的电势差为( 　　 ).[2]

(A)　　 (B)　　 (C)　　 (D)ε

答案:ABD

★★4.如图所示,半径为r的n匝线圈在边长为l的止方形abcd之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以△B/t的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为____________[2]

答案:

★★★5.如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R₁=3Ω,R₂=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB棒以10m／s速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F=________N,产生功率P=________W,通过R₂上的电流I₂=________A.[5]

答案:F=0.03N,P=0.3W,I₂=0.3A

纵向应用

★★6.如图所示,将条形磁铁插入闭合线圈,若第一次迅速插入线圈中用时间为0.2s,第二次缓慢插入线圈用时间为1s,则第一次和第二次插入时线圈中通过的电量之比是________,线圈中产生的热量之比是________.[3]

答案:1：1,5：1

★★7.如图所示,两根平行光滑艮直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd跨在导轨上,ab的电阻大于cd的电阻.当cd棒在外力F₂作用下匀速向右滑动时,ab棒在外力F₁,作用下保持静止,则ab棒两端电压U_ab,和cd棒两端电压U_cd.相比,U_ab________U_cd,外力F₁和F₂相比,F₁________F₂(均选填“>”、“=”或“<”)(磁场充满导轨区域).[2]

答案:=,=

★★8.如图所示,在金属线框的开口处,接有一个10／μF的电容器,线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度以5×10^-3T／s的速率增加.如果线框面积为100m²,则电容器上板带________电,下板带________电,电容器带的电量为________C.[3]

答案:负,正,5×10^-6

★★★9.如图所示,平行导轨间的距离为d.一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为(　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ).[3]

(A)　　　　　　 (B)　　

(C)　　　　 (D)

答案:D

★★★10.如图所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bf边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是( ).[3]

(A)MN棒中电流先减小后增大

(B)MN棒两端电压先增大后减小

(C)MN棒上拉力的功率先增大后减小

(D)矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

答案:AB

★★★11.如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是(　　　 ).[3.5]

(A)ef棒所受的拉力　　　 (B)电路中的磁通量

(C)电路中的感应电流　　 (D)电路中的感应电动势

答案:C

★★★12.如图所示,一个质量m=16g、长d=0.5m、宽L=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h=1.55m,线框进入磁场时恰好匀速下落(g取10m／s²).问：(1)磁场的磁感应强度多大?(2)线框下边将要出磁场时的速率多大?

答案:(1)B=0.4T(2)V=11m/s

★★★★13.如图所示,水平放置的金属框架abcd,宽度为0.5m,匀强磁场与框架平面成30°角,磁场的磁感应强度为0.5T,框架电阻不计,金属杆MN置于框架上可以以无摩擦地滑动.MN杆的质量为0.05kg,电阻为0.2Ω,试求当MN杆的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零?此时水平拉力应为多大?[6]

答案:v=3.7m/s,F=0.3N

★★★★14.如图所示,在一个磁感应强度为B的匀强磁场中,有一弯成45°角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向.导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动,迷度v的方向与Ox方向平行,导电棒与导轨单位长度的电阻为r.

(1)写出t时刻感应电动势的表达式.

(2)感应电流的大小如何?

(3)写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式.[8]

答案:，, ★★★★15如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键S.导体捧ab与导轨接触良好目无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.当曲棒由静止释放0.8s后,突然闭合电键,不计空气阻力.设导轨足够长.求ab棒的最大速度和最终速度的大小(g取10m／s²).[7]

答案:

横向拓展

★★★16如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时(　 ).

(A)a端聚积电子　　　　　　 (B)b端聚积电子

(C)金属棒内电场强度等于零　 (D)u_a>u_b

答案:BD

★★★★17如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( ).[5]

(A)与线圈匝数成正比

(B)与线圈的边长成正比

(C)与导线的电阻率成正比

(D)与导线横截面积成正比

答案:ABD

★★★★18把一个放在均匀变化的磁场中的圆形线圈改装后,让线圈的面积、线圈围成的圆半径、匝数这三个量中的其中一个量按如下改变时,仍放回原处,则(导线中的阻符合电阻定律)：(1)面积增大1倍,感应电流是原来的________倍.(2)半径增大1倍,感应电流是原来的________倍.(3)匝数增大1倍,感应电流是原来的________倍.[9].

答案:(1),(2)2,(3)1

★★★★19.电磁流量计如图所示,用非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导电液体流过此区域时,测出管壁上a、b两点间的电动势为ε,就可知道管中液体的流量Q,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m³／s).已知管道直径为D,磁场的磁感应强度为B,则Q与ε间的关系为________.(2000年全国高考试题)[5]

答案:

★★★★20.如图所示,OP₁Q₁与OP₂Q₂是位于同一水平面上的两根金属导轨,处在沿竖直方向的匀强磁场中,(磁场充满区域)磁感应强度为B.导轨的OP₁段与OP₂段相互乖直,长度相等,交于O点.导轨的P₁Q₁段与P₂Q₂段相互平行,并相距2b.一金属细杆在t=0的时刻从O点山发,以恒定的速度v沿导轨向右滑动.在滑动过程中.杆始终保持与导的平行段相垂直.速度方向与导轨的平行段相平行,杆与导轨有良好的接触.假定导轨和金属杆都有电阻,每单位长度的电阻都是r.(1)金属杆在正交的OP₁、OP₂导轨上滑动时,金属杆上通过的电流多大?(2)当t=2b/v时,通过金属杆中的电流又是多少?[10]

答案:(1),(2)

★★★★21_如图所示,金属棒a从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑,进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中.在水平部分原先静止有另一根金属棒b,两根棒的质量关系是m₌2m_b,.整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中.(1)当金属棒刚进入磁场的瞬间,两棒的加速度大小之比是多少?(2)假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰,则两棒的最终速度各多大?(3)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能是多少?[12]

答案:(1)：=1：2,(2)均为,(3)

★★★★22.如图所示,水平放置的U形金属框架中接有电源,电源的电动势为ε,内阻为r,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距L,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.当ab杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,求：

(1)ab杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度.

(2)ab杆可以达到的最大速度v_max

(3)ab杆达到最大速度v_max时电路中每秒放出的热量Q.[12]

答案:(1),(2)(3)

★★★★23.如图所示,正方形金属框abcd的边长为L,在拉力作用下以速率v匀速通过匀强磁场.已知电阻R_ab=R_cd=R_ef(其余电阻不计).长度L_ae=2L_ed,磁场宽度大于L,磁感应强度为B.求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功.[12]

答案:

★★★★24.如图所示,质量为100g的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面h为0.8m.有一质量200g的磁铁以10m／s的水平速度射入并穿过铝环,落在距铝环原位置水平距离3.6m处,则在磁铁与铝环发生相互作用时：

(1)铝环向哪边偏斜?它能上升多高?

(2)在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电能?[13]

答案:(1)向右,0.2m,(2)1.7J

★★★★★25.右图a中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中边平行,磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下,线框存一垂直ab的水平恒定拉力F作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i.试在(b)图的一的坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标r变化的曲线.[15]

答案:略

★★26棒平行于地而放置,与框架接触良好无摩擦,离地高为h₀磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,开始时电容器不带电,自静止起将棒释放,求棒落到地面的时间.不计各处电阻.[15]

答案:

★★★★★27.如图所示,质量为m的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L,导轨与电阻R连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,杆的初速度为v₀,试求杆到停下来所滑行的距离.[25]

答案:

楞次定律

双基训练

★1如图所示,线幽abcd自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场时,线圈中感应电流的方向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填“有”或“无”).[0.5]

答案:Adcba,无

★2.矩形线框在磁场中作如下图所示的各种运动,运动到图上所示位置时,其中有感应电流产生的是图(　 　　 ),请将电流方向标在该图上.[2]

答案:CD

★★3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是(　　 ).[0.5]

(A)由A→B　　 (B)由B→A　　　 (C)无感应电流　 (D)无法确定

答案:A

★★4.如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,下列说法中正确的是(　　　 ).[3]

(A)若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→d→c→b

(B)若线圈竖直向下平动,无感应电流产生

(C)当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d

(D)当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→d→c→b

答案:BCD

★★5.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)(　　　 ).[2]

(A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的

(B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的

(C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的

(D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的

答案:BC

★★6.如图所示,当条形磁铁向上运动远离螺线管时,流过电流计的电流方向是________；当磁铁向下运动靠近螺线管时,流过电流计的电流方向是________.[2]

答案:b→a,a→b

纵向应用

★★★7.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看( 　　 ).[1]

(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流

(B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流

(C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流

(D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流

答案:A

★★★8.金属圆环的圆心为O,金属棒O_a、O_b可绕O在环上转动,如图所示.当外力使O_a逆时针方向转动时,O_b将(　　 ).[1]

(A)不动　　　　 (B)逆时针转动　

(C)顺时针转动　 (D)无法确定

答案:B

★★★9.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按右图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右图所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?[6]

答案:(1)向左偏转(2)不偏转(3)向右偏转(4)向左偏转

★★★★10.如图所示,当磁场的磁感应强度B在逐渐增强的过程中,内外金属环上的感应电流的方向应为(　　　　 ).[2]

(A)内环顺时针方向,外环逆时针方向

(B)内环逆时针方向,外环顺时针方向

(C)内外环均顺时针力.向

(D)内外环均逆时针方向

答案:A

横向拓展

★★11.如图所示,当变阻器R的滑片P向右移动时,流过电阻R′的电流方向是________.[3]

答案:a→b

★★12.如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则(　　　　 ).[d]

(A)可知道线圈中的感应电流方向

(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向

(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向

(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向

答案:BC

★★★13.如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是(　　 ).[4]

(A)电键S闭合瞬间

(B)电键S由闭合到断丌瞬间

(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动

(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动

答案:AC

★★★14.如图,在两根平行长直导线M、N中,通入相同方向、相同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为(　　　　 ).[5]

(A)沿abcda不变　　　　 (B)沿adcba不变

(C)由abcda变成adcba (D)出adcba变成nbcd

答案:B

★★15.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是(　　　　 ).[3]

(A)匀速向右运动　　 (B)加速向右运动　　 (C)减速向右运动　　 (D)加速向左运动

答案:CD

楞次定律的应用

双基训练

★1.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是(　　　 ).[0.5]

(A)向右摆动　　 (B)向左摆动

(C)静止　　　　 (D)不判定

答案:A

★2.某磁场的磁感线如图所示,有制线圈自图示A位置落至B位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是(　　　　 ).[1]

(A)始终沿顺时针方向　　　　　　 (B)始终沿逆时针方向

(C)先沿顺时针再沿逆时针方向　　 (D)先沿逆时针再沿顺时针方向

答案:C

★★3.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬间,A、C两环(　　　 ).[1]

(A)都被B吸引

(B)都被B排斥

(C)A被吸引,C被排斥

(D)A被排斥,C被吸引

答案:B

★★4.如图所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为(　　　 ).[1]

(A)受力向右　　 (B)受力向左

(C)受力向上　　 (D)受力为零

答案:A

★★5.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( ).[1]

(A)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向

(B)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向

(C)先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流

(D)先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向

答案:D

纵向应用

★★6如图所示,不闭合的螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁向右抽出时,A点电势比B点_______；当磁铁从左边抽出时,A点电势比B点_______.[1]

答案:高,高

★★★7.如图所示,小金属环和大金属环重叠在同一平面内,两环相互绝缘,小环有一半面积在大环内,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是(　 　　 ).[3]

(A)无感臆电流

(B)有顺时针方向的感应电流

(C)有逆时针方向的感应电流

(D)无法确定

答案:C

★★★8.如下图(a)所示,一个由导体制成的矩形线圈,以恒定速度v运动,从无场区域进入匀强磁场区域,然后出来.若取逆时针方向为电流的正方向,那么在(b)图中所示的图像中,能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图(　　 　　 ).[3]

答案:C

★★★9.如图所示,通电直导线cd,右侧有一金属线框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,ab棒受磁场力向左,则cd棒中电流变化的情况是(　　 ).[3]

(A)cd棒中通有d→c方向逐渐减小的电流

(B)cd棒中通有d→c方向逐渐增大的电流

(C)cd棒中通有c→d方向逐渐增大的电流

(D)cd棒中通有c→d方向逐渐减小的电流

答案:BC

★★★10.如图所示,铁芯上绕有L₁和L₂两个线圈,铁芯左边挂一个轻小金属环,当电键S闭合时,L_z的两端点A、B电势U_A_______u_B(选填“>”、“<”或“一”),小金属环将向

运动,小磁针的S极将向_______转动.[3]

答案:<,左,里

★★★★11.如图所示,直导线MN上通以电流I,当其右侧金属棒AB在导轨上匀速向右运动时,请说明绕在铁芯上的线圈AB及CD中的感应电流方向.[4]

答案:A→B,D→C

横向拓展

★★★12.如图所示,要使金属环C向线圈A运动,导线AB在金属导轨上应(　　　 )

(A)向右作减速运动　　　 (B)向左作减速运动

(C)向右作加速运动　　　 (D)向左作加速运动

答案:AB

★★13.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置1和位置2时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为(　　 ).[2]

(A)逆时针方向,逆时针方向　　　　 (B)逆时针方向,顺时针方向

(C)顺时针方向,顺时针方向　　　　 (D)顺时针方向,逆时针方向

答案:B

★★★.14.如图所示,螺线管置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流减小时(　　 ).[2]

(A)环A有缩小的趋势

(B)环A有扩张的趋势

(C)螺线管B有缩短的趋势

(D)螺线管B有伸长的趋势

答案:AD

★★★★★15.在圆柱形永磁铁的一个极附近,套上一个窄环形线圈,如图所示,如果拉动线圈沿OO^′轴作简谐运动,且振幅A=1mm(A远小于磁铁和线圈的线度),频率f=1000Hz,在线圈中产生的感应电动势的最大值ε_max=5V,如果给线圈通以大小为I=200mA的电流,需用多大的力作用在线圈上才能使它不动?[15]

答案:0.16N

自感

双基训练

★1.关于自感现象,下列说法中正确的是(　　 ).[0.5]

(A)感应电流不一定和原电流方向相反

(B)线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大

(C)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大

(D)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势电较大

答案:CD

★2.如图所示为演示自感现象的实验电路图,图中L是一个带铁芯的线圈,A是一只灯泡,电键S处于闭合状态,电路是接通的.现将电键S断开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流力向是从_________端到_________端.[0.5]

答案:a,b

★★3如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,则(　 　　 ).[1]

(A)电键S闭合的瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮

(B)电键S闭合的瞬间,B灯亮,A灯不亮

(C)断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭

(D)断开电键S的瞬间.B灯立即熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭

答案:AD

★★4.如图所示的电路中,A₁和A₂是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( ).[1]

(A)闭合电键S接通电路时,A₂始终比A₁亮

(B)闭合电键S接通电路时,A₂先亮,A₂后亮,最后一样亮

(C)断开电键S切断电路时,A₂先熄灭,A₁过一会儿才熄灭

(D)断开电键S切断电路时.A₁和A₂都要过一会儿才熄灭

答案:BD

纵向应用

★★★5.在右图所示的电路中,电键S断开之前与断开之后的瞬间,通过灯A的电流方向应是(　 ).[1]

(A)一直是由a到b(B)先是由a到b,后无电流

(C)先是由a到b,后是由b到a(D)无法判断

答案:C

★★★6.如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开电键S₁,闭合S₂,A、B两灯都能同样发光.如果最初S₁是闭合的.S₂是断开的.那幺,可能出现的情况是(　 ).[2]

答案:BCD

(A)　 刚一闭合S₂,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮

(B)　 刚闭合S₂时,线圈L中的电流为零

(C)　 闭合S₂以后,A灯变亮,B灯由亮变暗

(D)　 再断S₂时,A灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭

★★★7.如图所示电路中,当电键S断开瞬间(　　 ).[2]

(A)流经R₂的电流方向向右,流经L的电流方向向左

(B)流经R₂的电流方向向左,流经L的电流方向向右

(C)流经R₂和L的电流方向都向右

(D)流经R₂和L的电流方向都向左

答案:A

★★★8.在日光灯的连接线路中,关于镇流器的作用,下列说法中正确的是(　 ).[1]

(A)日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压

(B)日光灯止常工作时,起降压限流的作用

(C)起到一个自动开关的作用

(D)以上说法均不正确

答案:AB

横向拓展

★★★★9.如图所示,线圈电感系数L=2.4H,电源电动势ε=10V.在移动滑动变阻器R的滑片P瞬时,由于电流变化,在线圈上产生的自感电动势为3V,其极性为下正上负(U_b>U_a).问：

(1)此时电流变化率多大?变阻器滑片P向哪个方向移动?

(2)若S断开瞬间,电流在0.1s内由5A减小到零,在电键S

两端的电压多大?哪端电势高?[6]

答案:(1)1.25A/s,向左,(2)130V,a端高

★★★★10.如图所示,电感线圈的电感L=1mH,O点在滑动变阻器的中点,电流表表盘的零刻度线在正中间.当滑片P在a处时,电流表指针左偏,电流表示数为2A,当滑片P在b处时,电流表指针右偏,电流表示数也为2A.滑片P由a滑到b时,经过的时间为0.02s.问当P由a移到b时,在线圈L两端出现的自感电动势多大?自感电流的方向如何?[6]

答案:0.2V,c→d

★★★★11.如图所示电路中,电池电动势ε=6V,内阻r=0,A、B灯都标明“6V,0.3A"字样,R=20Ω.电感线圈的直流电阻R_L=20Ω.求电键S闭合和断丌的极短时间内,通过A、B灯电流的变化情况.[9]

答案:(1)S闭合时：A灯的电流从0一直增大到0.15A；B灯的电流从0到0.2A然后到0.15A,(2)S断开时；A灯的电流从0.15A瞬间变为0,B灯的电流从0.15A慢慢得变到0

★★★★★12.如图所示,在光滑的水平面上,有边长l=0.8m的正方形导线框abcd,其质量m=100g,自感系数,,L=10^-3H,电阻不计.该导线框的cd边在t=0时,从x=0处以初速度4m／s进入磁感应强度为B=0.5T的有界匀强磁场区域,磁场区域宽度S=0.2m,B的方向与导线平面垂直.求t=π/36s时刻导线框cd边的位置.[15]

答案:-0.035m